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声学/听阈/疼痛

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图 1:弗莱彻-蒙森等响度曲线。曲线中最下面的是 ATH。

听阈是 20 µPa(微帕斯卡)= 2 × 10−5 帕斯卡(Pa)的声压级 SPL。这个低幅度(强度或声压级)阈值取决于频率。请参见下面图 2 中的频率曲线。

绝对听阈 (ATH) 是在无噪声环境中,平均正常听力耳朵能听到的纯音的最小幅度(等级或强度)。

痛阈 是声压级超过该值时,声音对人耳听起来就难以忍受。此阈值仅随频率略有变化。长时间暴露在超过痛阈的声压级中会导致身体损伤,可能导致听力障碍。

痛阈的不同值

痛阈
SPL 声压
120 dBSPL 20 Pa
130 dBSPL 63 Pa
134 dBSPL 100 Pa
137.5 dBSPL 150 Pa
140 dBSPL 200 Pa

听阈取决于频率,通常在 1 kHz 到 5 kHz 之间的频率处显示最小值(表示耳朵的最高灵敏度)。图 1 中显示了一条典型的 ATH 曲线。绝对听阈代表一组等响度曲线中最下面的曲线,而最上面的曲线代表痛阈。

在心理声学音频压缩中,ATH 通常与掩蔽曲线一起使用,来计算哪些频谱成分是不可听的,因此可以在编码过程中忽略;音频频谱中任何幅度(等级或强度)低于 ATH 的部分都可以从音频信号中移除,而不会对信号造成任何可听的改变。

随着人类耳朵对声音变得越来越不敏感,ATH 曲线会随着年龄增长而上升,在 2 kHz 以上的频率变化最大。图 2 中说明了不同年龄组人群的曲线。数据来自美国《职业健康与环境控制标准,编号:1910.95 附录 F》

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