响度分析
响度量化人类听者所感受到的声音强度。与声压级不同，响度考虑了听觉系统的频率相关灵敏度、
频谱掩蔽以及时间积分。谛耳支持三种国际公认的计算标准。
支持的标准
标准 方法 适用范围 ISO 532-1 (2017) Zwicker 方法 稳态与时变信号 ISO 532-3 (2023) Moore-Glasberg 方法 稳态与时变信号 DIN 45631/A1 (2010) 带修订1的 Zwicker 方法 依据 Fastl 的时变扩展
ISO 532-1（Zwicker）是汽车和消费品行业中采用最广泛的方法。ISO 532-3（Moore-Glasberg）对于
含强音调成分的声音提供了更高的精度。DIN 45631/A1 在原始 Zwicker 模型基础上扩展了一套针对
非稳态信号、经过验证的时间积分方案。
理论
比响度频谱 N'(z)
N' [sone/Bark]
2.0
1.5
1.0
0.5
0
临界频带率 z [Bark]
0
4
8
12
16
20
24
20Hz
400Hz
1kHz
2.5kHz
5kHz
10kHz
16kHz
峰值 (~10 Bark / 1.3 kHz)
N = 曲线下面积
总响度 [sone]
临界频带率标度 (Bark)
听觉系统将频率范围划分为约 24 个临界频带。每个频带在临界频带率标度上跨越一个 Bark。从频率
到 Bark 的变换定义为：
z = 13 · arctan(0.76 f / 1000) + 3.5 · arctan((f / 7500)²) [Bark]
比响度
比响度 N' 描述了每个临界频带的响度贡献。它由各频带内的激励级导出，在应用外耳和中耳传递
函数并考虑频谱掩蔽之后得到。总响度通过积分获得：
N = ∫0 24 Bark N'(z) dz [sone]
时间积分
对于时变信号，瞬时比响度会经过一个模拟听觉系统时间响应的启动/释放模型进行滤波。启动时间
常数（~5 ms）比释放时间常数（~50 ms）更短，与人对突发起始和渐弱衰减的感知相匹配。
参数
参数 选项 说明 标准 ISO 532-1 / ISO 532-3 / DIN 45631/A1 要应用的计算方法 信号类型 稳态 / 时变 选择分块或运行分析 声场类型 自由场 / 扩散场 所使用的外耳传递函数 双耳模式 关 / 开 开启时，左右声道分别处理，并通过双耳求和模型合并 时间加权 块大小（ms） 时变分析的时间分辨率（默认 2 ms）
输出量
量 单位 说明 N sone 总响度（稳态时为时间平均，时变时为瞬时值） N5 sone 第 5 百分位响度，在分析时长的 5% 内被超越；常用作时变信号的单值描述量 N'(z) sone/Bark 沿临界频带率的比响度频谱 N(t) sone 响度 vs 时间（仅时变模式）
分析变体
响度 vs 时间
在每个时间步长计算瞬时总响度。结果是一个具有可配置时间分辨率的 N(t) 值时间序列。使用此
变体可识别瞬态事件，如关门声、继电器咔嗒声或通过测试中的冲击噪声。
响度 vs RPM
当有转速计通道可用时，响度可相对于转速绘制。这对于 NVH 应用中的发动机升速/降速评估至关
重要，其中响度增长速率与感知的动力总成精致度相关。
解读指南
参考值： 1 sone 对应于 1 kHz 纯音在自由场（正面入射）40 dB SPL 时的响度。
sone 值翻倍大致对应于感知响度翻倍。
< 5 sone — 非常安静；典型的录音棚背景噪声。5 – 20 sone — 中等；恒定巡航速度下的乘用车内部。20 – 50 sone — 响；电动工具、吸尘器。> 50 sone — 非常响；无隔声罩的工业机械。
实际应用说明
务必确认选择了正确的声场类型。对扩散场录音使用自由场修正（或反之）会使结果偏移数 sone。
对于双耳录音，启用双耳模式以获得考虑空间求和的单一总体响度。
N5 是大多数汽车规范（如 OEM 目标目录）中首选的单值指标。应报告 N5 而非 N(t) 的算术平均。
在跨软件平台比较结果时，务必使用相同的标准、声场类型和时间分辨率。
标准参考
ISO 532-1:2017 — Acoustics — Methods for calculating loudness — Part 1: Zwicker method
ISO 532-3:2023 — Acoustics — Methods for calculating loudness — Part 3: Moore-Glasberg method
DIN 45631/A1:2010 — Calculation of loudness level and loudness from the sound spectrum — Zwicker method — Amendment 1: Calculation of the loudness of time-variant sound
E. Zwicker & H. Fastl, Psychoacoustics: Facts and Models , 3rd ed., Springer, 2007
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