声音冷暖,高音甜,中音准,低音沉这些说法有科学的数据度量么？

你问到的这些描述，比如“声音冷暖”、“高音甜”、“中音准”、“低音沉”，确实是我们在评价声音好坏时常用的词汇，它们背后都有一定的声学原理支撑，是可以尝试用科学数据来度量的，只不过这些度量往往是相对的，并且会受到听者主观感受的很大影响。

咱们一个个来聊聊。

1. 声音的“冷暖”：这更多是关于音色的细微差别

“声音冷暖”这个说法，通常不是指声音本身的物理温度，而是指听觉上感受到的音色特点。

温暖的声音（Warm Sound）： 听起来会感觉更柔和、圆润，带有一种“肉感”或者“厚度”。
科学上可能关联的因素：
低频和中低频的丰富度： 较多的低频和中低频成分会让声音听起来更饱满、更有“身体感”，容易被感知为温暖。这可以通过频谱分析（Spectrum Analysis）来观察，看在100Hz到500Hz这个频段的能量分布。
谐波成分（Harmonic Content）： 声音的音高是由基频决定的，但我们听到的“音色”则是由一系列比基频高但有规律分布的谐波（Harmonics）决定的。温暖的声音可能包含更多的偶次谐波（Even Harmonics）。偶次谐波通常听起来更柔和、更自然，而奇次谐波（Odd Harmonics）则可能使声音听起来更尖锐、更有“金属感”。傅里叶变换（Fourier Transform）是分析这些谐波成分的常用工具。
共振峰（Formants）： 人声的音色很大程度上取决于声带振动以及声腔（咽部、口腔、鼻腔）的共振特性。这些共振会在特定频率上加强某些泛音，形成所谓的“共振峰”。共振峰的位置和强度会影响音色的感知。例如，一些较低的共振峰可能 contribute to a warmer perception.
瞬态响应（Transient Response）： 声音的开头和结尾往往包含丰富的泛音信息。温暖的声音可能具有更柔和的瞬态起始，避免了过于突兀的“敲击感”或“刺耳感”。
冷冽的声音（Cool/Bright Sound）： 听起来可能更清晰、明亮，甚至带点“穿透力”。
科学上可能关联的因素：
高频成分的突出： 声音中较高频率（例如，通常指3kHz以上）的能量较多，会让声音听起来更明亮、更清晰。频谱分析同样可以揭示这一点，关注高频段的能量。
奇次谐波或非线性失真： 过多的奇次谐波或某些类型的非线性失真（例如，发生在放大器中的“削波”削得不那么严重时，会产生新的谐波）可能使声音听起来更尖锐、更具“锐度”。
共振峰位置： 某些较高的共振峰也会使声音听起来更明亮。

数据度量尝试：

频谱能量分布： 可以计算声音在不同频段的能量占比，例如低频（~100500Hz）、中频（~500Hz2kHz）、高频（~3kHz+）的能量比例。温暖的声音低频和中低频能量可能更高，冷冽的声音高频能量可能更高。
谐波分析： 对声音进行傅里叶变换，分析基频以上的谐波成分（特别是偶次和奇次谐波的能量比）。
共振峰分析： 通过声学模型或直接分析语音信号，提取共振峰的中心频率和带宽。
主观评价与客观指标关联： 通过招募大量听者进行评分，然后尝试将这些评分与上述客观声学参数进行统计学上的关联分析，找出最能预测“冷暖感”的指标。这是一种很常见的信号处理和心理声学研究方法。

2. 高音甜（Highs are Sweet）：这与高频的细节和失真有关

“高音甜”通常是指在较高频率区域（通常是人类听觉范围的上限附近，如6kHz以上），声音听起来悦耳、不刺耳，带有一定的光泽和细节。

科学上可能关联的因素：
高频响应的平滑度： 良好的高频响应应该是在一定范围内相对平滑，而不是有尖锐的峰值。不平滑的高频（例如，在某个特定高频点突然出现一个能量高峰）容易让人感觉刺耳。可以通过频率响应曲线（Frequency Response Curve）来衡量。
泛音的丰富度与和谐度： 在高频区域，声音的泛音是形成“音色”和“明亮度”的关键。如果这些泛音组合起来是和谐的，并且没有引起不适的共振，就会被感知为“甜”。这与之前提到的谐波分析有关。
瞬态响应与清晰度： 高频信息对于声音的瞬态和细节至关重要，例如镲片的声音、人声的齿音（s, f, sh 等辅音）等。如果这些高频信息清晰、准确，并且没有被过度强调导致“毛刺感”，就会让人感觉甜美。
失真度（Distortion）： 尤其是在高音部分，任何形式的失真（如谐波失真 THD, 互调失真 IMD）都会极大地影响听感。过高的失真会使高音变得刺耳、沙哑。可以通过测量总谐波失真加噪声（THD+N）等参数来量化。
动态范围（Dynamic Range）： 能够良好地重现高音的微妙变化和动态，而不是简单地将其压扁或放大到令人不适的程度。

数据度量尝试：

频率响应曲线： 测量设备在不同频率下的输出幅度与输入幅度的比值，关注在高频区域（如8kHz20kHz）的平坦度和是否有不正常的峰谷。
失真测量： 使用专业的音频分析仪测量特定频率（通常是高频）下的THD+N、IMD等参数。数值越低通常越好。
瞬态响应测试： 例如使用方波或脉冲信号来测试设备在高频部分的响应速度和准确性。
齿音（Sibilance）分析： 对于人声来说，齿音（如“s”发音）通常集中在较高频段（6kHz10kHz）。过强的齿音会让人觉得刺耳，而适度的齿音则能增加声音的清晰度和“咬字感”。可以通过分析这个频段的能量和持续时间来评估。

3. 中音准（Mids are Accurate）：这关系到声音的还原度和人声的识别度

“中音准”通常是指在人声和大部分乐器产生声音的核心频段（大致在200Hz到2kHz之间），声音的还原度高，没有明显的染色或失真，听起来真实、自然。

科学上可能关联的因素：
中频响应的平坦度： 这是最直接的指标。中频响应曲线如果在这个范围内非常平坦，意味着所有中频频率都被相对均匀地放大或衰减，从而最真实地还原了原始声音。
人声共振峰的重现： 人声的音高和音色主要由中频部分的共振峰决定。如果这些共振峰能被准确地重现，人声听起来就会自然、清晰。
清晰度与可懂度（Intelligibility）： 中音是语言可懂度的关键。如果中频声音模糊、失真或被其他频段掩盖，人就听不清说话的内容。可懂度可以通过语谱图分析（Spectrogram Analysis）和特定的可懂度指标（如AI – Articulation Index）来评估，但更直接的是听感。
瞬态响应与动态： 在中频区域，声音的快速变化和细微的力度变化对听感很重要。准确的中频响应能更好地捕捉这些细节。
失真和染色（Coloration）： 中频区域的任何不必要的失真或“染色”（即某个特定中频段被不成比例地放大，听起来有点“鼻音”或“空洞”）都会影响“准”的感知。

数据度量尝试：

频率响应曲线： 这是最核心的测量。在200Hz到2kHz范围内，频率响应曲线的平坦度是关键。通常会看这个范围内的幅度方差（Amplitude Variance）或最大偏差（Maximum Deviation）。
失真测量： THD+N 在中频区域的数值。
相位响应（Phase Response）： 虽然“准”更多是幅度问题，但相位失真（导致不同频率信号的到达时间差异）也会影响声音的瞬态和整体清晰度，尤其是在人声的起始和结束处。
人声模拟测试： 使用包含各种人声（不同性别、年龄、语种）的测试信号，评估还原的真实度。

4. 低音沉（Bass is Deep/Solid）：这与低频的能量和延展性有关

“低音沉”是指在较低频率区域（通常指100Hz以下，特别是40Hz80Hz范围），声音听起来饱满、有力、有“质感”，不会让人感觉松散、发闷或空洞。

科学上可能关联的因素：
低频能量的量： 低音的“沉”与否直接关系到低频部分的能量密度。如果低音频率的能量充足，会给人一种力量感和“厚度”。
低频的延展性（Extension）： 指的是能够有效重现非常低的频率的能力。很多音响设备在高频或中频表现不错，但在极低频（如20Hz40Hz）就无能为力了。能够听到或感受到这些极低频的声音，会大大增强低音的“沉”感。这与低通滤波器（Lowpass Filter）的截止频率和滚降（Rolloff）特性有关。
瞬态响应与打击感： 低音的“沉”也包括了鼓点、低音吉他等乐器演奏时那种有力的“打击感”和清晰的“弹性”。这需要设备具备良好的瞬态响应（Transient Response）和动态范围（Dynamic Range）来捕捉这些快速、大能量的信号。
低频的清晰度与控制力： 仅仅有能量是不够的，低音还需要有控制力，不能过于“肥”或“轰鸣”，导致声音变得浑浊不清，掩盖了中高频的信息。这与阻尼系数（Damping Factor）（对于功放而言）或单元的控制力有关。
失真： 低频失真，尤其是谐波失真和互调失真，会让低音听起来模糊、发闷。

数据度量尝试：

频率响应曲线： 关注在100Hz以下的响应，特别是20Hz80Hz范围内的能量下降情况。越平坦且能延伸到越低的频率，低音就越“沉”。
失真测量： 在低频段（如50Hz、100Hz）的THD+N和IMD测量。低失真意味着低音更干净。
瞬态响应测试： 使用低频脉冲信号，如专门设计的“低音冲击”信号，评估低音的清晰度、力度和恢复速度。
低频瞬态失真（Lowfrequency Transient Distortion）： 某些测试方法专门测量在低频大信号瞬态下的失真情况。
响度测量（Loudness Measurement）： 在特定低频段内的声压级（SPL）可以反映低音的能量。

总结一下，这些“感觉”都不是凭空产生的，而是可以追溯到声波的物理特性，特别是：

频谱分布 (Frequency Spectrum)： 声音在不同频率上的能量强弱。
谐波成分 (Harmonic Content)： 基频之上附加的各种泛音。
共振峰 (Formants)： 声腔或系统产生的特定频率共鸣。
瞬态响应 (Transient Response)： 声音起始、停止或变化时的响应速度和准确性。
失真度 (Distortion)： 信号在传输或处理过程中产生的非线性变化。
动态范围 (Dynamic Range)： 声音能够表达的最响和最弱的范围。

虽然我们可以尝试用这些数据去量化，但最终“甜”、“准”、“沉”这些词汇都带有强烈的主观色彩。同一个声音，在不同人耳中、不同播放设备上、甚至在不同环境下，听起来的感受都会有所不同。科学家和工程师们的工作，就是不断地寻找这些客观声学参数与我们主观听感之间的关联，从而设计出更令人愉悦的声音。

所以，下次你听到有人说“高音甜，中音准，低音沉”，你就可以知道，这背后涉及的是一整套复杂的声学和信号处理原理，虽然数据能帮助我们理解和衡量，但最终的“好听”还是需要耳朵去体验。

网友意见

关于评价也许矿坛的这篇文章可以给您一些启发或者提示：

俺读书少，初中文化， 大家都知道。

声音冷暖,什么叫冷什么叫暖俺也不清楚。 也许有些作者能够把听音主观感受和人类进化中形成的趋利避害的本能联系起来。 在有些书中会提到 3000 Hz 左右的频率和一些紧急情况例如配偶的惊叫、婴儿啼哭或者天敌的特征声音频率接近， 所以人听到这些频段的声音会引起应激反应（交感神经兴奋），说白了就是紧张。 而压制这些频率就会让人放松，可以降低交感神经兴奋。当然这可以实验， 您可以弄个心电监护仪（现在都很便宜了）， 让实验对象听不同频率的声音做不同的实验。

俺自己的感受就是 3000 HZ 左右压到 ISO226 以下 3dB 就会觉得 “舒服”或者说“有胆味”。

参看：

“高音甜,中音准,低音沉”这些都是上世纪80年代香港传入的一些说法，和“原子粒、大水塘以及火牛”一样下里巴人，初中生都懂的一些词汇。也就是那时候陈某光和台湾的大师们撅起了。 当然还有“赵某丽”等大陆的大师。

大陆的《电子报》因为保险王一案失血甚多， 也开始屈服于现实。枪文和反驳经常同时见诸版面。 NE5532 也就是那时候开始称皇。TDA2030, STK439, 傻瓜电路, 东芝管，三肯管，LD-MOSFET，伺服电源等等等在那之后也陆续粉墨登场 （参看那个时代的电子报、无线电、电子世界、实用电子文摘、无线电与电视甚至参考消息的中缝）。 PMPO 上万瓦的狮龙音响和四通打字机是那时候经常看到的广告。再往后铜版纸印刷的音响杂志涌进国门， 再也不可阻挡了。

也就是那时候， 英国的某个评测曾经爆出一个中国产的超市白菜级的 CD机在盲听中让大师们失蹄。

从那以后， 俺就不太相信大师了。

俺读书少， 文化程度低，但是俺有自知之明。 有些网友想给俺扣个 “大师” 的帽子， 俺是绝对不能接受的， 这是 “捧杀”。

说回 “高音甜,中音准,低音沉”， 如果参照

“高音甜”应该能对应 “圆润”， 或者对应 THD 的测量值低于参照或者人类的阈值 0.3% THD。

“中音准”应该能对应 “清晰”， 或者对应语音频段或者歌声频段的平坦度（起伏不大于某个业界公认的统计值）， 比如 2~3dB.

"低音沉" 也许应该能对应 “丰满”，或者对应乐器或者歌声的中低频段正向偏离 ISO226 的程度.

一直到今天， 老一辈烧友记忆犹新的可能还是 80年代才开始听到的 “嘭嘭声”（从声宝777 Boombox 开始）。

那时候， 没有谁留恋磁带机。 因为大家都知道 RIAA 电路， 大家都讨厌定期换皮带， 调方位角。

当然， 随着人类的艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)长期记忆曲线或者说遗忘曲线产生作用，现在张口闭口jitter jitter 的大湿们一方面大吹特吹黑胶（罔顾马达的抖动啊！），另一方面大吹特吹飞秒时钟（罔顾人类心电图的秒级抖动啊）。

“声音冷暖,高音甜,中音准,低音沉” 说白了都是主观体验或者说 OPINION (观点)。

加拿大的科学家 Floyd Toole 写了书也放了视频：

大家不妨一看。

俺一个初中生的胡言乱语， 您别太当真。

当然， 欢迎有机会来踩俺的专栏：

能称师的， 应该是这些书里面的作者

Hearing: Anatomy, Physiology, and Disorders of the Auditory System, Aage R Møller

Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms， Floyd E. Toole

Psychoacoustics: Facts and Models， Ing. Hugo Fastl, Ing. Eberhard Zwicker

Acoustics and psychoacoustics ,Angus, James A. S.， Howard, David Martin

Studies in Musical Acoustics and Psychoacoustics, Albrecht Schneider

Auditory Signal Processing: Physiology, Psychoacoustics, and Models,

Daniel Pressnitzer, Alain de Cheveigne

Auditory System: Physiology (CNS) Behavioral Studies Psychoacoustics

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