等响曲线与听觉敏感度

人耳对不同频率的敏感度并非均匀。Fletcher和Munson早在1933年通过实验绘制了最早的等响曲线，后经多次修订形成目前的ISO 226:2003标准。核心发现有三条：人耳对3-4kHz频率最敏感，这是人类语音辅音的关键频段，也是耳道共振频率区域；低频低于200Hz和高频高于8kHz需要更高的声压级才能被感知到相同响度；在低声压级时低频衰减非常明显，这也是小音量听音乐感觉低音不够的原因。

等响曲线对音响系统的设计有直接影响。很多功放和播放器提供等响度控制功能，在小音量时提升低频和高频以补偿人耳的敏感度差异。专业混音师会在多个声压级检查混音，因为在大音量下平衡的混音在小音量下可能感觉低频不足。dBA加权曲线正是基于40 phon等响曲线设计的。

临界频带与听觉掩蔽

人耳基底膜的频率分辨能力有限，听觉滤波器将频率范围划分为约24个临界频带。Bark尺度就是基于临界频带的心理声学频率标度，低频带宽窄、高频带宽宽。在1-2 Bark（20-200Hz）范围内每个频带仅覆盖约100Hz，而到24 Bark（15-20kHz）带宽达到5000Hz。这个特性直接决定了MP3和AAC等有损编码的工作原理——利用临界频带内的听觉掩蔽效应丢弃人耳无法察觉的信息。

听觉掩蔽分为同时掩蔽和时序掩蔽。同时掩蔽中，低频掩蔽高频比高频掩蔽低频更有效，掩蔽效果在掩蔽声频率附近最强。时序掩蔽包括前向掩蔽（强声音结束后50-200ms内的弱声音被掩盖）和反向掩蔽（强声音出现前很短时间的弱音被掩盖）。

双耳定位与HRTF

人类依靠双耳的微小差异来定位声源。ITD（双耳时间差）在低于1.5kHz时最有效，声波到达两耳的最大时间差约600-650微秒。ILD（双耳声级差）在高于1.5kHz时最有效，因为高频波长小，头的遮蔽效果明显。HRTF（头相关传输函数）描述了声源到鼓膜之间的完整声学滤波，包括头、耳廓、耳道对声波的散射和反射。耳廓滤波是大脑判断声源垂直方向的主要线索，这也是虚拟环绕声和空间音频的核心技术基础。

Haas效应与工程应用

Haas效应（优先效应）是指当两个相同声源以1-40ms的时间差到达人耳时，听者会将声源定位在先到达的那个方向上。在公共广播系统中，延迟扬声器必须设置合适的延迟时间，使听众先听到主扬声器的直达声。在立体声混音中，将信号延迟10-30ms并分配到对侧声道可以制造更宽的声场感。在房间声学中，早期反射声如果在40ms内到达且比直达声低10dB以上，不会破坏声像定位，反而能丰富音色。