声音的三要素跟声波的幅度、频率和频谱的对应关系

声音的特性可由三个要素来描述，即响度、音调和音色。

1、音调

声音的高低称为音调。音调取决于声源振动的频率。

物体在1秒内振动的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。物体振动得越快，频率越大。音调跟发声体振动的频率关系是：频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。

2、响度

人耳对声音强弱的主观感觉称为响度，响度又称音量。响度跟声源的幅度以及人距离声源的远近有关。
响度与振幅的关系是：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。响度还跟距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以人们距发声体越远，听到的声音越小。如果能够想办法减小声音的分散，就可以使声音响度更大些。
响度的大小取决于音强、音高、音色、音长等条件。如果其他条件相同，元音听起来比辅音响。元音中，开口度大的低元音听起来比开口度小的高元音响；辅音中，浊音比清音响，送气音比不送气音响。

3、音色

音色是指不同的声音的频率表现在波形方面总是有与众不同的特性。音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音,借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音.声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征,其包络是每个周期波峰间的连线,包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性.声音的音色色彩纷呈,变化万千,高保真(Hi—Fi)音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原重建原始声场的一切特征,使人们其实地感受到诸如声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果.

另外,表征声音的其它物理特性还有：音值,又称音长,是由振动持续时间的长短决定的.持续的时间长,音则长；反之则短。从以上主观描述声音的三个主要特征看,人耳的听觉特性并非完全线性.声音传到人的耳内经处理后,除了基音外,还会产生各种谐音及它们的和音和差音,并不是所有这些成分都能被感觉。人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音品的功能,例如,人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳的延时),而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接近的高频信号的方向；以及对声音幅度分辨率低,对相位失真不敏感等.这些涉及心理声学和生理声学方面的复杂问题.

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