40、复杂声音响度感知的深入剖析

复杂声音响度感知的深入剖析

在声音的世界里，响度感知是一个复杂而又引人入胜的研究领域。我们日常所听到的声音，无论是简单的纯音，还是复杂的语音、音乐，其响度的感知都受到多种因素的影响。接下来，我们将深入探讨复杂声音的部分响度模型的局限性，以及时变声音的响度特点。

部分响度模型的局限性

部分响度模型在应用过程中存在一些局限性。之前讨论的响度模型的局限性同样适用于部分响度模型。在阈值，尤其是掩蔽阈值的情况下，实际情况比上述描述更为复杂。例如，模型的结果取决于阈值的确定方式。此外，该模型没有考虑时间波动因素。

为了说明这些问题，我们来看一个具体的例子。合成一个 1000 - Hz 的纯音，其具有复杂的时间包络，由一系列音调的包络和一个强度缓慢增加的“斜坡”包络组合而成。斜坡强度从 50 dB 开始，最终缓慢上升到 60 dB。音调序列由 200 - ms 的 1000 - Hz 纯音组成，音间起始间隔为 200 ms，且在 20 ms 内淡入淡出至最大强度 60 dB。

按照部分响度模型计算，当音调强度为 50 dB 时，估计响度约为 2 sone（模型计算为 2.10 sone）；当强度增加到 60 dB 时，估计响度约为 4 sone（模型计算为 4.17 sone）。然而，实际听到的并非单一纯音，而是两个并发声音：一个对应缓慢上升的斜坡，另一个对应间歇性音调序列，每个音调在强度从斜坡上升到 60 dB 时开始，下降到斜坡水平时停止。

因此，强度轮廓被划分为斜坡和音调两个轮廓。实验表明，连续线表示的部分响度最能近似人们实际听到的声音，即一系列音调先缓慢、最终突然降低响度。而对于斜坡部分，连续线表示的响度更符合人们的听觉感受，即一个持续的音调逐渐