假设我将相同的信号存储在 2 个.wav
文件中。假设我使用一个函数处理每个文件,并且确定一个文件比另一个文件大 20方。让我们忽略该函数如何计算它。
这是否意味着一个文件的音量大约是另一个文件的 4 倍?
我可以使用什么公式将两个信号的方子差异与其响度差异联系起来?
-10 phons = 0.5
0 phons = 1
10 phons = 2
假设我将相同的信号存储在 2 个.wav
文件中。假设我使用一个函数处理每个文件,并且确定一个文件比另一个文件大 20方。让我们忽略该函数如何计算它。
这是否意味着一个文件的音量大约是另一个文件的 4 倍?
我可以使用什么公式将两个信号的方子差异与其响度差异联系起来?
-10 phons = 0.5
0 phons = 1
10 phons = 2
您的方程式是正确的(作为一阶近似值)。
phon 是建立感知响度测量的尝试。感知响度相当复杂,因为它需要考虑人类听觉系统和人类大脑中发生的情况。
它是这样工作的:首先你测量听者所在位置的声能。相关的物理量是气压的变化,称为“声压”,与任何其他压力一样,以帕斯卡或帕为单位测量。然后以 20 微帕斯卡为参考并转换为 dB,如下所示 其中 p 是测量的声压,x 是以 dBSPL 为单位的声压级. 这是对物理声能的直接测量。
人的听觉系统在不同的频率下具有不同的灵敏度。它在 2kHz-4kHz 附近最敏感,在 100Hz 和 30kHz 时灵敏度要低得多,无论那里有多少声能,你根本听不到任何声音。“phon”考虑了这一点。它基于比较不同频率下正弦波的感知响度的测量结果。结果通常被称为“等响度轮廓”(例如参见http://en.wikipedia.org/wiki/Equal-loudness_contour)。
X phons 的响度意味着“与 X dBSPL 的 1 kHz 正弦波一样响亮”。对于 1 kHz 正弦波,phons 和dBSPL 是一回事。对于其他频率的正弦波,phons 和dBSPL 通过等响度等值线相关联。对于更复杂的信号,计算 phons 有点棘手。
Phon 不是直接的响度测量值。与大多数人类形态一样,感知响度大致遵循 Weber-Fechner 定律(例如http://en.wikipedia.org/wiki/Weber%E2%80%93Fechner_law)。作为一阶近似,它需要十倍的能量才能使感知响度加倍(所有其他条件相同)。增加 10 个音素会使响度增加一倍,而增加 20 个音素确实会使感知响度增加 4 倍。
要从 wav 文件计算 phon(相对或绝对),文件必须以帕斯卡(声压)为单位进行校准,因为等响度轮廓是非线性的并且随绝对电平而变化。