Page 44 - 《振动工程学报》2025年第8期

1684 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

图 15 对比噪声的声压级 图 17 不同纯音的数量构成复音的阈值
Fig. 15 Sound pressure level of the comparison noise Fig. 17 Threshold of complex tones with different pure tones
numbers
算 结 果 略 大 于 文 献 中 的 试 验 数 据 。 对 于 30 dB
SPL、小 于 1100 Hz 带 宽 噪 声 以 及 50 dB 和 80 dB 名女性）的试验数据进行了对比。对于小于等于 19
SPL、不同带宽噪声，模型计算结果与文献中的试验 个纯音组成的复音，模型计算结果与文献中的试验
数据较为吻合。此外，在噪声带宽小于 510 Hz 时， 数据较为吻合。对于 41 个纯音组成的复音，模型计
随着带宽的增大，对比噪声的声压级变化很小；在噪 算结果小于文献中的试验数据。该结果表明本文响
声带宽大于 510 Hz 时，对比噪声的声压级随着带宽 度模型能够对频域掩蔽引起的掩蔽阈值进行较为准
的增大而增大。该结果表明本文响度模型较为准确 确的计算。
地计算了带宽噪声的响度，并模拟了临界带宽现象。 综上所示，本文响度模型能较为准确地计算纯
3. 2. 3 频域掩蔽 音、复音和带宽噪声的响度，并模拟临界带宽和领域
参照文献［41］中安静环境纯音和带宽噪声中纯 掩蔽效应。本文响度模型和数据处理后端的可靠性
音等响度匹配的试验，对本文响度模型计算频域掩 得到了较为全面的验证。
蔽下纯音响度的能力进行了验证。如图 16 所示，模
型 计 算 结 果 与 文 献［41］中 8 名 正 常 听 力 受 试 者 的 4 讨 论
40 dB 和 60 dB SPL 带宽噪声掩蔽下纯音响度级的
试验数据十分吻合。该结果表明本文响度模型较为 STEVENS ［43］ 最早基于响度概念建立了响度模
准确地计算了带宽噪声掩蔽下纯音的响度级，并模 型。STEVENS 模型与 ZWICKER 等 ［44］ 提出的响度
拟了频域掩蔽效应。 模型一起构成了国际标准 ISO 532：1975 ［45］ 。然而，
ISO 532：1975 与 基 于 ZWICKER 模 型 重 新 修 订 的
［46］
国际标准 ISO 532‑1：2017 均采用的是图表法，该
方法存在响度预测值不连续等问题。
为此，MOORE 等 ［13］ 提出了基于分析公式进行
计算的响度模型。该响度模型采用滤波器模拟外耳
和中耳传声特性，滤波器组模拟基底膜的选频特性，
基于滤波器组计算出的兴奋拟合正常听力者的响度
数据。后来，MOORE 等 ［15‑16］ 提出的双耳响度模型
和时变响度模型分别被国际标准组织确定为标准
图 16 带宽噪声频域掩蔽下纯音对应的响度级 ［47］ ［48］
ISO 532‑2：2017 和 ISO 532‑3：2023 。MOORE
Fig. 16 Loudness level of tone with bandwidth noise frequency
等 ［14］ 的响度模型可以通过调整中耳传递函数模拟传
masking
导性听力损伤，以及通过调整等效矩形带宽兴奋模
3. 2. 4 复音的阈值 拟感音神经性听力损伤。然而，该响度模型是对主
参照文献［42］中的试验，进一步对本文响度模 观感知响度数据的拟合，未考虑人耳生理结构。
型计算频域掩蔽引起的掩蔽阈值的能力进行了验 为研究主观感知响度与客观耳蜗响应之间的关
证。如图 17 所示，将模型计算的复音中平均单个纯 系，PIEPER 等 ［49］ 建立了考虑耳蜗生理结构的响度
音的阈值与文献［42］中 4 名 25 岁至 33 岁并且有心 模型。该响度模型仍采用滤波器模拟声激励下振动
理声学测试经验的正常听力受试者（三名男性和一 通过耳膜、听骨链和卵圆窗进入耳蜗过程中的传递