#听力小百科#我们将听力领域中热点、重点、难点的名词解释，用文字、图片等多种方式给大家呈现出来，每周攻克2个听力小知识，一点一滴，让您在日常碎片化时间里也能有收获！
我们平时听到的声音都有音调吗？
男生女生的声音为什么听起来不同？
我们听到的声音可以用多种感知属性来描述，包括音调、音色和响度。本期集中介绍音调和音色。
01
了解声音
指声音的高低，也是每秒钟振动的周波数或振动的频率。ANSI定义为声音的感知属性,可以按从低到高的顺序进行排序。
能够使我们区分具有相同音高、振幅和持续时间的声音的一种特有属性。
包含纯音和复合音。
振动方式为周期性正弦波的声音即为纯音，纯音的音调对应该纯音振动频率所产生的音高。
日常生活中所接触的声音，除极少数是纯音外，绝大部分都是包含着若干不同频率和不同振幅的纯音（即复合音）。在语音中，凡是经过声带振动所发出的声音都是许多由纯音构成的复合音。
图1 复合音的构成
02
复合音的音调
语音和音乐声的频谱较复杂。一个由相近频率成分组成的窄带信号，音高接近其中心频率；而一个由等差频率成分组成的复合音，音高为其差值。例如，一个由400、600、800和1000 Ｈz纯音组成的复合音，音高为200Hz纯音的音高，同理，由700、800、900和1000Hz纯音组成的复合音，音高是100Hz纯音的音高；如果将这两个复合音混合起来，音高仍为100Hz纯音的音高。
指谐波的音调来自基频却不需要基频的存在。例如,一组谐波由1.8kHz、2kHz、2.2kHz和2.4kHz组成，这些频率成分都是200Hz音的谐波，人耳感觉到的是200Hz的音调，虽然在这个复合音的频谱中不包含200Hz的任何能量（见图1）。
即当一个复合音以脉冲的形式反复出现时，人耳感觉到的是一种与该脉冲频率一致的重复音调，而不是这个复合音的音调。例如，一个受试者听到一个每隔10ms(频率约100Hz)被阻断一次的高频噪音时,会感觉到100Hz音的音调,虽然在这个噪音中并不存在100Hz的声音。
响度的单位是宋，以1000 Hz、40 dB SPL的声音为参考点。而音调的单位为“美”（Mel），以规定测量参考点1000 Hz、40 方的声音，其音调是1000美（Mel）。音调高一倍时，为2000美，500美是1000美的一半音高。
03
音色
音色是对声音频谱总体特性的主观感觉。
音色具有多种声学和感知属性，使我们可以区分音调和响度相同的声音。音色的决定因素主要是频谱组成，通常频谱包络中低频的增强会导致声音更“低沉”，高频的增强会导致声音更“尖锐或明亮”。
乐器的音色由泛音不同来决定。钢琴有15个泛音，黑管有9个泛音。泛音越多则越动听。高频泛音给人以活泼愉快的感觉，低频泛音则给人以深沉有力的感觉。对于语音来说，由于每个人的共鸣腔各异，所以每个人的音色各异，这是区别每个人发音不同的关键，也是每个人发音的个性。
[1]Heng Joseph, Cantarero Gabriela, Elhilali Mounya ,etal. Impaired perception of temporal fine structure and musical timbre in cochlear implant users.[J]. Hearing Research,2011,280(1-2).
[2]Allen EJ, Oxenham AJ, Symmetric interactions and interference between pitch and timbre. J. Acoust. Soc. Am. 2014 Mar;135(3).
[3]马大猷，沈壕著.声学手册 第2版[M].北京：科学出版社.2004.
[4]梁磊，石锋著.什么是语音学[M].上海：上海外语教育出版社.2015.
[5]徐飞.实用听力学基础[M].杭州:浙江大学出版社.2010.
[6]Christopher J. Plack. The Sense of Hearing[M]. Lawrence Erlbaum.
[7]莫福源.听觉的声学现象和原理(1)[J].听力学及言语疾病杂志,2018,26(02):221-224.
[8]杨式麟著.嗓音医学基础与临床[M].沈阳：辽宁科学技术出版社.2001.
感谢上海第九人民医院听力中心授权转载
原文作者： 张雪颢 陈颖
