為什麼聲學中沒有類似光學中光度學的部分，還是發展不完全？

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在光學中，有photometric這個部分，來模擬人眼對光的主觀感受（伴有物理量illuminance/luminance）。同樣，人耳對聲音的感受也不與頻率、聲壓成線性關係，在實際運用中，會有ABCD計權，但是並沒有發展出一套完美的關於「人耳聲學/心理聲學」的分支。相反，光學中「光度學」的部分就完整許多，擁有自成體系的物理量/單位等。這種現象是為什麼？是聲學發展的完整度還是因為沒有必要？
如有知識錯誤請指正。

實際上確實有心理聲學這門學科，研究人的聽覺屬性。

不太懂題主指發展的「完整度」是什麼概念。在量化上，有等響曲線描述人耳對不同聲音頻率的敏感度；有題主提到的ABCD計權。同時在聲頻信號壓縮、建築聲學設計（比如音樂廳、歌劇廳等）上，心理聲學有廣泛的應用。比如說：

1.人耳的掩蔽效應，是一種聲音被另一種聲音掩蓋而聽不到的心理聲學現象，主要特點是低音容易掩蔽高音、相近頻率容易相互掩蔽、掩蔽聲壓級提高則掩蔽範圍擴大等等；其主要應用就是對聲頻信號進行壓縮，即心理聲學編碼。我們熟悉的MP3就是其應用之一。

2.利用人工耳對耳機進行測試。耳機是與人耳耦合來使用的電聲器件，對耳機的測試就要求獲取與人耳耦合時平直的聲壓輻射特性，耳機與耳道耦合加上皮膚的彈性，傳輸特性是不平直的。人工耳的設計則是模仿人耳的傳輸特性，代替人耳測量耳機特性。

3.建築聲學上的應用。根據不同廳堂的用途給出技術指標（最大聲壓級、聲場均勻度），定好混響時間量級，根據房間的幾何形狀等等來設計揚聲器的布置。

我記得在聲學課上就重點提到混響時間，聲音在室內被反射、衰減、被吸收，混響時間定義為經過的時間t後，聲音衰減到一個特定值。混響時間很大程度上影響你聽到的效果，音樂廳、影廳、歌劇廳的混響時間都是不同的。反面例子就是悉尼歌劇院，儘管它在建築史上很有名，但是建築聲學上的設計比較失敗（據聲學老師說就是混響時間沒有控制好），因此聽劇效果不太好。

心理聲學在生活中有廣泛應用，其發展應該比題主認為的更完善。可能因為它一般與具體應用一起出現，並且都出現在不同領域，屬於交叉學科，所以少有專門描述心理聲學的書籍出現。

本科畢設做車內聲品質分析的小白來回答一下~。其實是有響度，語音清晰度，尖銳度，抖動度等等很多心理聲學的指標的。就連常用的dB（A）也是加了符合人耳習慣的A計權網路。只是現如今關於心理聲學的指標很難具體的模擬。試驗的話，通過軟體也是可以得出以上參數的不同分析結果的。曾看過文獻中說有些車企是採用找人來聽，然後打分，大概這麼個測評聲學舒適度的方法。聲品質分析還是越來越重要的，因為有的雜訊成分聲壓級並不大，但是聽上去十分刺耳。

因為在這方面，人眼的情況比較複雜。

首先，它分只能識別黑白/明暗變化的視桿細胞和能分辨顏色的錐細胞兩種。前者可以在弱光下起作用，後者必須在較亮的情況下起作用。

俗話說「夜不辨色」、世界各民族關於「陰間」的想像總是說它是黑白的，就是這個原因。

其次，能分辨顏色的錐細胞，其實也僅能識別三種顏色（準確點說是識別某三個特定頻率的光；偏離視錐細胞中心頻率越遠，對錐細胞的刺激就越微弱；達到紅外/紫外頻率則徹底不可見，不管光線有多強）。

所以，各種頻率都有的太陽光、經過反射的自然光/燈光，理論上的構成是一碼事，人眼真實看到的情景又是一碼事。因此，必須通過某種映射關係，才能把「物理光線」變換成三原色混合而成、符合人類心理預期的色彩空間中去（明度、色度、色相是另一個系統，就不展開說了）。

聲學相對來說就沒有這麼複雜。

因為聲波只是一種機械振動而已，只要想辦法按原來的頻率、振幅、相位還原出這些振動，就可以得到和原來幾乎一模一樣的聲波場了——然後人耳自己就處理它，用不著工程師操心。

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不過，聲音錄音/重放方面也有一些特殊的地方。

問題之一是：人類可聽聞聲波的範圍是20HZ到20000HZ，最高/最低頻率跨多個數量級。

比如說，如果你聽過餐桌大小的鼓發出的聲音，想想可能用手掌大小的揚聲器弄出同樣的聲響嗎？知道為什麼嗎？

反之，拿個輪胎，理論上有辦法讓它發出三角鐵的聲音嗎？為什麼？

相關方面都有很豐富的研究，也有很多理論/假說，想玩好並不容易。

這也是為什麼高級音響需要從小到大排列若干個揚聲器的原因。

此外，電路中的元器件本身，在不同的信號頻率下，也有不同的特性：比如，電容器對低頻阻抗極高、高頻下甚至可視為短路；而電感則相反。

另外，由於元器件的物理結構，其中常常混有寄生電容/寄生電感，這也使得音頻電路特性變得非常複雜。

這些問題，就導致電路無法「一視同仁」的放大各個頻率段的聲音（別忘了，音頻信號頻率跨幾個數量級）。所以這裡就需要使用很多技術手段予以補償：比如添加正負反饋網路來調整不同頻率段的增益大小，從而使得頻響範圍內響應曲線平直；選用性能更佳的元器件來支持更廣闊的頻響範圍；按頻率切分然後分段放大（從而避開「單一放大電路涵蓋太寬頻段」問題，就好像用不同的揚聲器重放不同頻段聲音那樣），等等。

而這些手段本身往往又引入額外的很多問題，事情就變得越來越複雜了……

影響聲音表現的還不僅僅是頻率響應。

舉例來說，炮聲/鼓聲，它的發聲特點是什麼？

首先是爆炸/鼓槌的敲擊，造成一個突發的衝擊；然後衝擊消失，但空氣/鼓面仍在振動，隨後振動迅速衰減；但同時，周圍地面、建築、丘陵等等反射的迴音到了，諸多聲音混為一團。

這種聲音波形上，表現為一個突發的極高峰，但往往只會持續一個甚至半個周期；隨後波形急劇衰減、同時變得複雜紊亂……簡單說就是「嘣嗡~」「嘣嗡~」的響。

想重放這種聲音可不容易。

瞬態響應不佳，則炮聲/鼓聲/雷聲或者成了沒有差別的「背景隆隆聲」、或者成了響起來沒完，把人聲/樂器都遮掩起來的、煩人的嗡嗡聲（只有「嗡~」，沒有「嘣」或者「嘣」的不明顯）；低頻響應不佳，炮聲/鼓聲/雷聲簡直是在敲一個小塑料壺，啪噠啪噠的不知所謂（各種迷你音箱、便攜設備外放極易出現這種情況——「嘣」有，但缺乏說服力，成了指甲彈塑料盒；「嗡」？那麼小的喇叭，你居然還想聽到？）

既想聽到鼓槌/爆炸造成的衝擊力（甚至還要能區分這些衝擊力的不同之處）、又不想捨棄之後的餘韻；同時還不想餘韻喧賓奪主……這些要求相互制約，想要兼顧可是非常非常困難的。

這還僅僅是一個低頻。

以上，就是諸如JBL、BOSE、HIVI等廠商的音響能賣那麼貴的原因了。

然後這裡就有了一個「小插曲」：由於過去我國技術落後、資金短缺，尤其是個人愛好者甚至是小型工廠（甚至包括某些中型工廠），都沒有有效手段測量設備的頻響曲線等諸多參數；一旦客觀的、量化的參數/標準缺位，各種玄學自然隨之而來。

此外，廠家為了節約成本，往往會選用差一些的元件、也不會根據元件的特性微調電路參數；尤其是一些山寨廠，連交越失真、削頂失真都聽之任之。這就給了愛好者很大的改進空間。

但當時很多廠家都缺測量儀器，何況個人愛好者。於是愛好者們就發明了堆「好貨」、靠「金耳朵」聽等等「土辦法」——然後玄學自然就越鬧越厲害了。

平心而論，這些手段在懂電路/聲學理論的愛好者手裡、某些特定案例里，的確有一定效果；但沒有客觀的量化指標、相關理論又比較複雜、沒多少人真懂的情況下，肯定會出現很多濫竽充數的「大師」、「神人」——這些人的共同特點是：用些玄玄乎乎的理論，玩命向那些有錢的冤大頭推銷無意義的昂貴元件/線材，比如什麼用「超大容量的日本紅寶石電容」替代舊的濾波電容啦、換用數千甚至數萬、數十萬一條的鍍銀線甚至純銀線啦，等等。

我猜很多人剛剛看到我說揚聲器，就已經往評論區貼那篇「水電/火電聽感」的神文了。

怎麼說呢，這篇文章的確是個很好的解毒劑，有效揭穿了音響行業某些神棍的真面目；但另一方面，它自己又成了另一個「神棍」，被用來不加區分的攻擊任何關於音響技術的討論。

問題之二是，人耳自身的特性。

比如，人耳對不同頻率的聲音有不同的敏感度；甚至，不同音量下，人耳對不同頻率的聲音敏感度不同：比如說，調低音量時，音頻中的高頻率分量和低頻率分量，在聽感上會更快衰減。

所以，很多音響設備支持「等響度曲線」，其實就是在調低/調高音量時，按特定的補償曲線增加/減少高低頻段的增益，從而使得不同音量大小時，人耳聽到的同一首樂曲中，鼓聲、琴聲等等不同頻段的聲音響度大小的比例保持一致（誇張點說，就是低音量時不至於變成清唱、高音量時樂器不會蓋住人聲）。

此外，自然界的聲音來自四面八方；而音箱卻是一個點。如果所有聲音都來自一個點，這就太不真實了。

而且，雖然只有兩隻耳朵；但哪些聲音在前、哪些聲音來自背後，我們是聽得出來的。

區分聲音左右相對容易，拿兩個mic在左右兩側錄音、然後分別用兩個音箱在左右重放出來就好了；但這就要求人最好坐在音箱正中間且面對音箱，最佳位置是人和兩隻音箱成等邊三角形的那個點上。

有很多技術可用於擴大最佳聽音區域。比如，其中一種是：把左邊的聲音反相、按一定比例衰減後在右邊音箱重放出來；右邊的聲音同樣處理；這樣即使人不在倆個音箱中間，仍然可以有一定的「立體感」。

但想讓聲音聽起來是來自背後，靠兩隻音箱就很難做到了。雖然也有衰減高頻然後疊加（模仿耳廓的作用）之類手段，但效果極差。這是因為每個人的耳廓、耳道都不太一樣；加上房間/牆壁對聲音的反射/繞射作用……

所以就有了4聲道的「環繞立體聲」技術。現在，聲音終於比較可信的來自背後了——代價是，你得有4個音箱、且放置位置符合要求；而且，無法表現來自地底/頭頂的聲音……

此外，現在還有針對耳機的「人頭錄音」技術，可以非常好的表現出「環繞立體聲」效果；問題還是每個人不同的耳廓/耳道結構、以及周圍環境的反射/繞射效應等等，使得很難通過建模，把非「人頭錄音」的聲音轉換過來。

總之，針對聲音的研究非常非常多，而且很多是光學研究中根本不存在的特殊問題——但你能說「光學是不是發展不完全」嗎？

領域不同，一個領域的問題，很可能在另一個領域就完全不是問題。

聲學的『光度』，不就是『響度』嗎？光度和響度對人而言都是相對的，但是對儀器而言有絕對值。

我覺得聲學也沒有不發達啊，超聲波也是聲啊，各種超聲的應用超級多的，而且也在不斷的蓬勃發展中。

人類的耳朵我只能說好沒有用，所謂的超聲對有的哺乳動物是聽得見阿啊啊啊。

整個音樂界就是干這個的。

聲學中有響度的概念，主要描述人耳對聲音的感受，也是我們感受聲音程度的一種重要度量