由于人耳聽覺系統的復雜性、生理結構特異性讓人們無法從生理解剖學的角度得到完美詮釋。人耳對不同強度和不同頻率的聽覺范圍統稱為聲域，人耳聽覺的主觀感受大致來源于響度、音高以及音色三種特性，也稱聲音“三要素”。這也是一般語音芯片燒錄時音頻定位的主要構成因素。

響度

響度，又稱聲強或音量，它表示的是聲音能量的強弱程度，主要取決于聲波振幅的大小。聲音的響度一般用聲壓(達因／平方厘米)或聲強(瓦特／平方厘米)來計量，聲壓的單位為帕(Pa)，它與基準聲壓比值的對數值稱為聲壓級，單位是分貝(dB)。對于響度的心理感受，一般用單位宋(Sone)來度量，并定義lkHz、40dB的純音的響度為1宋。

響度的相對量稱為響度級，它表示的是某響度與基準響度比值的對數值，單位為口方(phon)，即當人耳感到某聲音與1kHz單一頻率的純音同樣響時，該聲音聲壓級的分貝數即為其響度級。可見，無論在客觀和主觀上，這兩個單位的概念是完全不同的，除1kHz純音外，聲壓級的值一般不等于響度級的值，使用中要注意。響度是聽覺的基礎。

正常人聽覺的強度范圍為0dB—140dB(也有人認為是-5dB—130dB)。固然，超出人耳的可聽頻率范圍(即頻域)的聲音，即使響度再大，人耳也聽不出來(即響度為零)。但在人耳的可聽頻域內，若聲音弱到或強到一定程度，人耳同樣是聽不到的。當聲音減弱到人耳剛剛可以聽見時，此時的聲音強度稱為“聽閾&rdquo。

一般以1kHz純音為準進行測量，人耳剛能聽到的聲壓為0dB(通常大于0．3dB即有感受)、聲強為10-16W/cm2 時的響度級定為0口方。而當聲音增強到使人耳感到疼痛時，這個閾值稱為“痛閾”。仍以1kHz純音為準來進行測量，使人耳感到疼痛時的聲壓級約達到140dB左右。

音高

音高也稱音調，表示人耳對聲音調子高低的主觀感受。客觀上音高大小主要取決于聲波基頻的高低，頻率高則音調高，反之則低，單位用赫茲(Hz)表示。主觀感覺的音高單位是“美”，通常定義響度為40方的1kHz純音的音高為1000美。赫茲與“美”同樣是表示音高的兩個不同概念而又有聯系的單位。

人耳對響度的感覺有一個從聞閾到痛閾的范圍。人耳對頻率的感覺同樣有一個從低可聽頻率20Hz到高可聽頻率別20kHz的范圍。響度的測量是以1kHz純音為基準，同樣，音高的測量是以40dB聲強的純音為基準。

實驗證明，音高與頻率之間的變化并非線性關系，除了頻率之外，音高還與聲音的響度及波形有關。音高的變化與兩個頻率相對變化的對數成正比。不管原來頻率多少，只要兩個40dB的純音頻率都增加1個倍頻程(即1倍)，人耳感受到的音高變化則相同。在音樂聲學中，音高的連續變化稱為滑音，1個倍頻程相當于樂音提高了一個八度音階。根據人耳對音高的實際感受，人的語音頻率范圍可放寬到80Hz--12kHz，樂音較寬，效果音則更寬。

音色

音色又稱音品，由聲音波形的諧波頻譜和包絡決定。聲音波形的基頻所產生的聽得清楚的音稱為基音，各次諧波的微小振動所產生的聲音稱泛音。單一頻率的音稱為純音，具有諧波的音稱為復音。每個基音都有固有的頻率和不同響度的泛音，借此可以區別其它具有相同響度和音調的聲音。

聲音波形各次諧波的比例和隨時間的衰減大小決定了各種聲源的音色特征，其包絡是每個周期波峰間的連線，包絡的陡緩影響聲音強度的瞬態特性。聲音的音色色彩紛呈，變化萬千，高保真(Hi—Fi)音響的目標就是要盡可能準確地傳輸、還原重建原始聲場的一切特征，使人們其實地感受到諸如聲源定位感、空間包圍感、層次厚度感等各種臨場聽感的立體環繞聲效果。

編輯：黃飛

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