#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！
频响曲线在听力学中应用在哪些方面？
如何测量有效频率范围？
01
频响曲线
“频”指频率，“响”是响应，频响曲线是指在信号发生器的输出端记录到的一条随输入信号频率变化产生不同频率响应值的曲线。这条曲线的横坐标是频率，单位是Hz（或kHz），纵坐标是强度，单位是dB。为了方便记录，横坐标的标尺采用对数型，纵坐标的标尺采用线性。
频响曲线通过描述输入信号的还原程度（即输出信号振幅波动小，保持平直的程度），来评价一个系统或设备（如麦克风、耳机、助听器、放大器等）的整体性能，通常认为频率范围宽且频响曲线平直的系统或设备为佳。
02
频响曲线在助听器中的
应用
在助听器中，频响曲线是指在恒定自由场输入声压级，助听器在声耦合腔中测得的声压级随频率变化的函数曲线。频响曲线是助听器的重要电声特性指标之一。
当输入60dB SPL纯音，在参考测试自由点测得的频响曲线称为基本频响曲线，在这条线上，以1kHz、1.6kHz、2.5kHz三个频率对应的平均增益处作一条水平线，下移20dB再做一条平行线，该平行线与基本频率响应曲线的两个交点，即为助听器频率范围的低频限与高频限。一般助听器以低频限小于200Hz，高频限大于6kHz为佳。
输入不同强度的声音，会得到相应强度下的频响曲线（如小声、中声、大声输出曲线）。对于一条频响曲线上不同频率，其输入的强度是固定的。一个功能正常的助听器，在不同强度输入条件下输出的曲线在不同频率下的放大情况应是一致的。在给患者验配过程中，可根据患者不同的听力损失情况，做相应频段的频响补偿调整，以满足患者的需求。当助听器的麦克风、授话器、阻尼子等零件老化损坏或堵塞，导致声信号失真，尤其会改变其频响曲线，频率范围（高频限-低频限）变窄，患者反映音质不如原来的助听器，更有甚者，患者抱怨“吵!有很多杂音!有金属音或沙沙声!”，因此要尽快检修。
03
频响曲线在耳机中的应用
耳机也称换能器（transducers），是一种把电能转化为声能的电声换能器件。一般用于听力测试的耳机有耳罩式耳机、压耳式耳机、插入式耳机和骨导耳机：①耳罩式耳机（常用TDH系列），其频响范围较狭窄，仅适用于8kHz以下的频率范围，（如下图1），高于8kHz的曲线部分声强明显降低且起伏波动明显，输出信号的失真较大，但人耳可听范围为20Hz~20kHz，因此若要测试高于8kHz的频率的听阈，要用专门的扩展高频耳机，其提供的频率范围更宽，可达到9kHz~16kHz，甚至达到20kHz。压耳式耳机、插入式耳机与头戴式耳机的频响范围相似。
图 1 TDH39系列头戴式耳机频响曲线
②骨导耳机：骨导耳机的频响范围比头戴式耳机的频响范围更窄且不平坦（如下图2），因此临床上测试骨导听阈的频率范围为250Hz~4kHz。
图 2 骨导耳机频响曲线
每台听力计使用的测试耳机应是严格一对一配套的，不该随意调换。因为每个测试耳机都有一条固定的频响曲线与仪器相配套，使之输出的声信号达到最佳最准确，随意调换会使输出的声信号改变而导致测试结果失去准确性。此外，仪器与耳机都应该定期检修，定期校准，防止其频响曲线发生改变。
04
有效频率范围的测量
频响曲线可用于评价系统的性能，其中有效频率范围是重要参数之一，它反映了设备或系统能够有效输出声信号的频率范围以及在此范围内允许的振幅偏差。IEC-581标准规定，放声设备的频率范围在40Hz~12.5kHz之间，振幅差应低于5dB。一般来说，频率范围越宽，振幅差越小，则频率特性越好。
有效频率范围测试方法：在频响曲线上声压级最高的区域内选取一个倍频程的带宽，用软件计算出该带宽的平均声压级，将此平均声压级作为基准，在此平均声压级以下10dB处作一条与X轴平行的直线，该直线与频响曲线的两个交点之间的频率范围就是该设备的有效频率范围。（下图3为某一扬声器的频响曲线，其有效频率范围为620Hz~20kHz）。
图 3 某一扬声器频响曲线
（图解：声压级最高为90dB,减10dB后为80dB,此时与频响曲线的交点即为该设备的有效频率范围，图示为620Hz~20kHz）
[1] 谢鼎华,杨伟炎.耳聋的基础与临床.湖南科学技术出版社，2004:386-387
[2] 韩德民,许时昂.听力学基础与临床.科学技术文献出版社.2004.04：240-252
[3] 张继虞.高保真音箱制作技术，福建科学技术出版社，2010.10:24-27
感谢上海第九人民医院听力中心授权转载
原文作者： 顾忆遥 施俊博 陈颖
