聲學/心理聲學基礎
由於古斯塔夫·特奧多爾·費希納提出的著名原理，感知的感覺並不遵循線性規律，而是對數規律。光的強度感知或重量的感覺也遵循這個規律。這一觀察結果證明了在聲學領域使用對數刻度的合理性。80 dB（10-4 W/m²）的聲音聽起來是 70 dB（10-5 W/m²）聲音的兩倍響亮，儘管兩者之間的聲功率相差 10 倍。這是一個相當簡單的規律，但它引領了一種新的聲學思考方式：嘗試描述聽覺感覺。這就是心理聲學的目標。由於人類聽覺的神經生理機制尚未成功建模，因此處理心理聲學的唯一方法是找到最能描述聲音不同方面的指標。
對聲音感知的研究受到人類耳部機制複雜性的限制。下圖表示了感知域和疼痛和聽覺閾值。疼痛閾值與頻率無關（在可聽頻寬內約為 120 dB）。相反，聽覺閾值，與所有等響度曲線一樣，與頻率有關。中心區域是人聲和音樂的典型頻率和響度範圍。
由於人類耳朵對頻率的敏感性，兩個強度相等的聲音不會具有相同的響度。在 100 Hz 的 80 dB 音調聽起來不像 3 kHz 的 80 dB 音調那麼響。為了描述諧波聲音的響度，使用了一個新的單位：方。X 方意味著“與 1000 Hz 的 X dB 音調一樣響”。還使用了另一個工具：等響度曲線，也稱為弗萊徹曲線。
當前使用的另一個刻度是宋，它基於響度的經驗法則。這個規則指出，聲音的強度必須提高 10 倍才能被感知為兩倍響亮。在分貝（或方）刻度上，這對應於 10 dB（或方）的增加。宋刻度的目的是將這些刻度轉換為線性刻度。
其中 S 是宋級， 是方級。轉換表如下
| 方 | 宋 |
|---|---|
| 100 | 64 |
| 90 | 32 |
| 80 | 16 |
| 70 | 8 |
| 60 | 4 |
| 50 | 2 |
| 40 | 1 |
我們現在將介紹五個心理聲學引數，以提供一種預測主觀人類感覺的方法。
使用宋或方刻度測量噪聲感知並不容易。一種廣泛使用的測量方法是根據頻率分佈對聲壓級進行加權。對於密度譜的每個頻率，都會進行一個電平校正。存在不同型別的加權（dB A、dB B、dB C）以近似人類耳朵在不同聲音強度下的表現，但最常用的加權是 dB A 濾波器。它的曲線旨在匹配 40 方的耳朵等響度曲線，因此它很好地近似了方刻度。
例如：對於在 200 Hz 的諧波 40 dB 聲音，校正值為 -10 dB，因此該聲音為 30 dB A。
它測量聲音的強度。響度可以用宋來衡量，是心理聲學中的一個主要指標。
由於人類耳朵對純諧波聲音非常敏感，因此該指標非常重要。它測量噪聲譜中純音的數量。例如，寬頻聲音的音調非常低。
它描述了人類對聲音時間變化的感知。該指標以 asper 測量。
尖銳度與聲音的頻譜特徵有關。高頻訊號具有較高的尖銳度值。該指標以 acum 測量。
正弦波聲音可以被窄帶白噪聲掩蓋。白噪聲是具有平坦功率譜密度的隨機訊號。換句話說，訊號的功率譜密度在任何頻帶、任何中心頻率處具有相同的功率，具有給定的頻寬。如果白噪聲的強度足夠高，正弦波聲音將無法被聽到。例如，在嘈雜的環境中（在街道上，在車間裡），必須付出很大的努力才能分辨出某人的說話聲。