心理聲學特性

心理聲學是研究聲音如何被人耳感知和理解的科學領域，涉及人類聽覺系統的生理和心理反應。以下是心理聲學的一些核心特性：

1. 響度感知
   響度是人耳對聲音強度的主觀感受，與實際聲壓級有關，但並不完全一致。人耳對中頻聲音（1-4 kHz）最為敏感，而對低頻和高頻聲音的感知較弱。響度與聲壓級的關係遵循對數規律，常用單位是「方」（phon）或「宋」（sone）。

2. 音高感知
   音高是聲音頻率的主觀感知，通常與基頻相關。人耳對頻率的感知是非線性的，尤其是在低頻範圍內，頻率的微小變化可能被感知為較大的音高變化。音高的單位是「赫茲」（Hz）。

3. 音色感知
   音色是區分不同聲音的特徵，即使它們的響度和音高相同。音色主要由聲音的頻譜結構（諧波成分）和時域特性（如包絡）決定。例如，鋼琴和小提琴演奏同一音符時，由於其諧波成分不同，音色會有所區別。

4. 掩蔽效應
   掩蔽效應是指一個聲音的存在會降低人耳對另一個聲音的感知能力。掩蔽可以是頻域上的（如一個強音掩蔽附近頻率的弱音），也可以是時域上的（如一個聲音在時間上接近另一個聲音時產生的掩蔽）。

5. 聽覺定位
   人耳通過雙耳效應（如時間差、強度差）和頭部相關傳遞函式（HRTF）來判斷聲源的方向和距離。這些線索幫助我們在三維空間中定位聲音來源。

6. 聽覺臨界頻寬
   人耳的頻率分辨能力有限，聽覺系統將頻率劃分為若干個臨界頻帶（Critical Bands）。每個頻帶內的聲音會被視為一個整體，難以區分其中的頻率成分。

7. 聽覺適應與疲勞
   長時間暴露於高強度聲音會導致聽覺適應（響度感知降低）或疲勞（暫時性聽力損失）。這種現象與聽覺系統的生理機制有關。

8. 聽覺非線性
   人耳對聲音的感知是非線性的，尤其是在高強度聲音下，會產生諧波失真或組合音（如差頻和和頻）。

心理聲學的研究在音頻工程、音樂製作、助聽器設計、虛擬實境等領域有廣泛套用，幫助最佳化聲音體驗和聽覺感知。