本帖最后由 maychang 于 2017-11-18 10:42 编辑
再引一帖：
人耳对声音大小的主观感受称为响度。当然，每个人对声音大小的感受不同，响度的单位是宋(song)，是由很多听力正常的人经测试取平均值得到的。声学中规定1kHz声压级为40db的纯音响度为1宋。有些人天生听力比较差，所以体检时有听力测试这一项(当然，是很粗糙的测试，由医生主观判断是否合格)。声音大小的客观表述是声压，其单位在国际单位制中是帕斯卡(Pa)。
但是响度和声压并不是线性关系，而是接近于对数关系。正是因为接近于对数关系，才有了分贝这个单位。当年贝尔发明电话之后，科学家和工程师需要对声音的大小进行测量，才发现人耳对声压的感受接近于对数关系，于是规定两个声压之比取常用对数再乘以20叫声压级(GB/T 10069.1-2006)?，以分贝为单位，即db。分贝只表示两个声音相对大小，还需要规定其起点，正如高度需要一个起点一样。电讯技术中，规定600Ω1mW为零分贝(0db)，而在声学中，规定1000Hz的纯音，声压为2*10^-5Pa(2乘10的负5次方帕斯卡)的声压级为零分贝(0db)。使用对数单位这件事本身，足以说明人耳对声音大小的感受是非线性的。
可见人耳对声音大小的感受本来就是非线性的，这一点于19世纪后期早就被研究得很透彻了。
人耳能够感受到拍频，是因为人耳可以感受到声音大小的变化，与人耳对声音大小的感受是否非线性无关。人耳感受到拍频，只是感受到声音大小的变化而已。
人耳能够听到的最小声音其声压大致上是2*10^-5Pa(0db)，叫做闻阈，再小就听不到了；够听到的最大声音其声压大致上是2*10^2Pa(140db)，这已经使人耳有痛感，叫做痛阈，再大就只有痛觉，耳膜要震破了。其间的差别是10,000,000(一千万)倍。
没有哪种仪器可以不分档测量范围达到10,000,000倍。这相当于用满度10kV的电压表测量1mV电压。也没有哪种普通音频放大器可以达到10,000,000倍的动态范围：最小信号早就被噪声淹没了。
人耳对声音大小的感受接近对数关系，才可以听得到声压范围如此之大的声音。生理学家和物理学家共同研究，发现人眼对光线强弱的感受也是与光功率成接近对数关系的。
“倘若是线性的会如何？”
倘若是线性的，人耳依然会听得出“拍频”，只要人耳能够分辨声音强弱就可以听得出。
但是，人耳若对声压的感受是线性的，绝对不可能达到接近对数特性的动态范围。人耳若是线性的，较小的声音将听不到，而稍强的声音即将引起痛觉。
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