41、响度感知：模型、现象与挑战

响度感知：模型、现象与挑战

1. 响度感知模型概述

响度感知模型能够较为准确地描述响度感知的各个方面。这些模型的估计值以“宋”（sone）为单位，这是一种可将声音响度从弱到强进行排列的感知尺度。模型基于声音频率成分所引发的激励模式。对于单独播放且被视为单一听觉单元的稳态声音，能获得相当准确的响度估计。在中等强度水平范围内，该响度尺度与史蒂文斯定律（Stevens’ law）十分接近。

1.1 响度感知规则

• 临界带内与带外规则 ：“在临界带内，强度相加；在临界带外，响度相加”。也就是说，当两个声音强度水平相同时，激励模式在音调拓扑阵列中分布更广的声音听起来更响。
• 强度水平与响度增长关系 ：在低强度和高强度水平下，尤其是刚好高于阈值时，响度随强度的增加比中等强度水平时更快。

1.2 模型对掩蔽现象的估计

该模型还能较为准确地估计掩蔽现象。如果两个声音的频率成分相近，即它们的激励模式重叠，其中一个声音的响度会因另一个声音的存在而降低。若一个声音的激励模式完全覆盖另一个声音的激励模式，则会发生完全掩蔽，被掩蔽的声音会低于听觉阈值。当被掩蔽声音的强度随后增加到阈值以上时，响度在越过阈值后会迅速增加，比单独播放时快得多。在高于阈值15 - 20 dB时，声音的响度几乎能完全恢复到在安静环境中的水平。

1.3 模型输入信息

除了Pieper等人的模型使用听觉滤波器输出的时间包络作为输入外，其他讨论的响度感知模型均基于传入声音的幅度谱信息。而且，所有讨论的模型都未使用时间精细结构