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聲學/聽閾和痛閾

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圖 1:弗萊徹-芒森等響度曲線。最低的曲線是 ATH。

聽閾是 20 µPa(微帕斯卡)= 2 × 10−5 帕斯卡(Pa)的聲壓級 SPL。這種低幅度閾值(強度或聲壓級)與頻率相關。參見下圖 2 中的頻率曲線。

絕對聽閾(ATH)是正常聽力的人在無噪聲環境中能聽到的純音的最小幅度(級或強度)。

痛閾是聲壓級超出該級,聲音就會讓人難以忍受。該閾值與頻率的變化很小。長時間暴露於超過痛閾的聲壓級會造成身體損傷,可能導致聽力障礙。

痛閾的不同值

痛閾
SPL 聲壓
120 dBSPL 20 Pa
130 dBSPL 63 Pa
134 dBSPL 100 Pa
137.5 dBSPL 150 Pa
140 dBSPL 200 Pa

聽閾與頻率相關,通常在 1 kHz 到 5 kHz 之間的頻率處顯示最小值(表明耳朵的最高靈敏度)。圖 1 中描繪了典型的 ATH 曲線。絕對聽閾代表等響度曲線集中中最低的曲線,最高的曲線代表痛閾。

在心理聲學音訊壓縮中,ATH 通常與掩蔽曲線一起使用來計算哪些頻譜成分是不可聽的,因此在編碼過程中可以忽略它們;任何幅度(級或強度)低於 ATH 的音訊頻譜部分都可以從音訊訊號中刪除,而不會對訊號造成任何明顯的改變。

隨著年齡的增長,人類耳朵對聲音變得更加不敏感,ATH 曲線也會隨之升高,在高於 2 kHz 的頻率處變化最大。圖 2 說明了不同年齡組人群的曲線。資料來自美國《職業健康與環境控制標準編號:1910.95 附錄 F》

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