ANSYS 部落格
April 5, 2022
A 加權如何反映我們所聽到的內容
如果你聽到一棵樹倒在森林裡，你只聽到它的一部分。這是因為人耳對所有頻率的敏感度並不均勻，使我們所感知到的聲音與實際的噪音有所不同。為了補償聲音測量中的這種差異，工程師依靠稱為 A 加權的調整。
什麼是 A 加權？
A 加權是是一種對聲音測量進行的調整，以反映人耳對噪音的知覺。這種加權取決於頻率，可以在可聽頻譜範圍內應用，以量化人類自然聽覺反應。這是在分析噪音測量中最常使用的加權系統。
人耳可以感知非常廣泛的聲音範圍，但我們的聽覺系統對低頻和高頻的敏感度有限。由於我們的軀幹、頭部、外耳和內耳的干擾，意味著我們接收聲音的方式與無軀幹的麥克風非常不同。A 加權透過切斷平均人類無法聽到的頻率，考慮到這種差異，從而更準確地評估聲音的接收情況。
未經加權的噪音測量以分貝 (dB) 爲單位，經過 A 加權的噪音測量則以 dBA 或 dB(A) 爲單位。因爲 A 加權測量更貼近實際聽覺，所以兩種聲音可以具有相同的 dB 級別，但 dBA 級別不同。例如，如果一個聲音是1000 Hz，另一個聲音是100 Hz，由於我們的耳朵沒有很好地處理較低頻率的音調，因此1000 Hz的聲音會被感知為更大聲。
1000 Hz 聲音範例
100 Hz 聲音範例
A 加權曲線
A 加權曲線是在 Fletcher-Munson 等響線之後建立的，以搭配每個頻率的耳朵靈敏度。隨著頻率接近 20 Hz，曲線便會隨之降低，因爲我們的聽力在這一頻率範圍內會逐漸減弱。
A 加權如何用於聲音測量？
由於 A 加權讀數反映了人耳的靈敏度，因此它們通常用於評估大聲噪音（如飛機或火車）可能導致的聽力損傷，並且被全球廣泛用於評估環境中的聽力損傷風險。
在工程領域中，會將 A 加權應用於確保聲音在期望的範圍內接收的水平。運用人類反應加權進行測量聲音的主要目的，是滿足法規要求和提高客戶舒適度。因此，dB(A) 標準在研發部門中主要用於對內部規格，以及針對包括汽車、航空航太、鐵路、消費品，環境和建築等產業的跨產業監管。
舉例來說，若要獲得認證證書，歐盟要求車輛在特定工作條件和麥克風位置時的通過噪音不得某個音量限制，具體取決於車輛類型。這些值通常以 dB(A) 表示。
依頻率排序的 A 加權。按一下影像以放大。
其他類型的頻率加權曲線
A 加權曲線是最常見的加權聲音曲線。這是公認的通用測量標準。儘管在工程領域中較少使用，但也可以應用其他頻率加權曲線以滿足特定需求，通常用於較高的聲音水平。
- B 加權符合 70 方等響線，對應於中高音量。它可用於測量車輛內部的噪音。
- C 加權符合 100 方等響線，對應於極高音量。由於其形狀較爲平坦，C 加權主要見於測量寬頻噪音的音量計。
- D 加權專門用於飛機的噪音測量。
- G 加權專門用於次聲波範圍內的測量。
A 加權可如何幫助模擬？
將聲學模擬資料轉換爲 A 加權級別，有助於工程師比較不同設計並根據更接近人類對聲音強度的知覺的值做出更準確的決策。Ansys Sound 可讓您根據真實的聲學模擬結果錄音，來聆聽、分析及設計聲音來源。
dB(A) 單位可用於許多領域。
創新的時間-頻率分析與處理功能可用於隔離與修改多種聲音元件，以及評估聲音對人類觀感的影響。Ansys Sound 可重現模擬器和車內的 3D 聲音，並包含為 ICE 或 EV 調整主動式聲音的工具。
若要瞭解如何提高聲音測量的準確度，請觀看網路研討會：Ansys 2022 R1：Ansys Sound 更新。