声音的特性范围

1）频率范围

我们已经知道，人耳可听的频率范围（frequency range）非常大。为了准确地描述这个范围，我们可以采用线性的数值20Hz到20kHz来表示。但我们将把讨论的重点放在这个范围的上面一半，即从10kHz到20kHz的范围内。在这个高频范围内，基本上是乐器或其它声源发出的高频谐波，同时，这个频率范围并没有它下面的频率范围那么重要。由于这个原因，以及其它在第2章里我们将提到的原因，通常，人们都把这个频率范围看作是由若干倍频程（octave）构成的，也就是频率每增加一倍，其增量都是相等的。有关这个规律的具体情况可参考表1.1。可闻声覆盖了10个倍频程（可见光的范围是从400nm到700nm，其范围不到可闻声的一个倍频程）。

2）振幅范围

我们把振幅范围（amplitude range）的问题留到这一章的最后讨论，是因为这个问题与心理声学有关。虽然，可听频率范围只占声音频率的一部分，但我们已经知道人耳的听觉与声音的频率范围划分间的关系。那么，声音的振幅范围是否也是这样的呢？

我们能听到的声音的振幅范围非常之广。人耳能听到的最微弱的声音与能忍受的最大声级的声音在振幅上的比值是1∶1000000。为了更清楚地表现这个概念，我们通常都采用对数方式来表示具体数值，相等的增量都被换算成以10为底的对数来表示。对数方式在现实生活中表示一些振幅的极限数值时比较方便。借助数学的计算方法，对数的值用“分贝”作单位来表示，这也是用来表征物理学和专业录音振幅时最普遍应用的单位。

“分贝”这个术语通常仅代表振幅的比率。虽然基准值常常被漏写，但即使没有被特别指明，基准值还是存在的。在物理学的声音概念里，表示声压级（SPL）的分贝值的基准值是0dB，大致与人耳的听阈相同。较为安静的背景噪声是30dB左右，面对面谈话时声音的平均声压级是65dB，一般电影声音语言是75dB，影院里放映影片时的最大声级可以达到115dB。

人耳听阈和痛阈如果用声压级表示，大约为0dB到120dB（参见表1.2）。当然，在人耳的听阈和痛阈之外还存在着更大声压级和更小声压级的声音。而这个表示声压级的方式也可用于表示低于听阈和高于痛阈的声音。但所幸的是，在影视声音制作中，超出人耳听觉范围内的声音还很少出现。影视声音的基准值与人耳的听阈基本相同，约为0dB SPL，相当于2×10-5牛顿/平方米。

以分贝为度量，声级提高3dB表示功率增加一倍；声压级提高6dB，电压增加一倍；但声音要增大一倍，声级要提高10dB。因此，立体声收音机推销员所说的，60W收音机（receiver）所放声音比50W的大许多实际上是错误的，其实二者只差0.8dB，听上去差不多没区别！

表1.1　可听频率范围各倍频程的中心频率

表1.2　相对于0dB声压级的一些典型声压级数值

〔1〕数字影院指的是全部使用数字化设备的影院。用标准的电平控制器（推子）控制电平，配有多带宽、峰值调节器和声压表。
〔2〕标准同上。