心理聲學(xué)研究的是人對(duì)物理聲刺激引起的相關(guān)心理感覺。前面我們說到的聲音的頻率，人們聽起來的心理感覺是音調(diào)，強(qiáng)度是響度，而音色則為音質(zhì)。
一、強(qiáng)度和響度的關(guān)系
在物理聲學(xué)中，強(qiáng)度是以 dB ( HL 、 SPL 等）來測(cè)量的，其他描述強(qiáng)度的詞語還有振幅和最大聲壓，響度級(jí)則是心理概念。一個(gè)輕聲的強(qiáng)度如稍有增加，其響度的增加就非常明顯；而大聲的強(qiáng)度增加，響度的增加就不如小聲明顯。如果我們使一個(gè)聲音的強(qiáng)度增加兩倍，其響度絕不會(huì)相應(yīng)加倍。按照 dB =20 lgp / p 的公式，其聲壓級(jí)只會(huì)增加6 dB ，而要使響度加倍聲壓級(jí)需要增加10dB才行。如1000 Hz 純音，80 dB SPL 比70 dB SPL 響一倍，但卻只有90 dB SPL 的一半響度。響度級(jí)的單位是方（ phon )，與頻率有關(guān)，；響度的單位是宋（ sone )，與頻率無關(guān)。
（一）方：響度級(jí)參考點(diǎn)是1000 Hz。1000 Hz 40 dB SPL 的聲音其響度級(jí)是40方，將其他頻率的聲音與1000Hz的聲音相比，記下響度一樣時(shí)二個(gè)頻率的強(qiáng)度分別是多少。如果此時(shí)1000Hz 的強(qiáng)度是50 dB SPL ,則響度級(jí)就是50方。換句話說，就是把1000Hz的某純音的強(qiáng)度值作為在其等響度曲線上其他頻率純音的響度級(jí)。盡管響度一樣，但不同頻率所需要的強(qiáng)度都不一樣（可以由等響曲線看出低頻聲響度變化較中頻快，而高頻的變化更大）。重振現(xiàn)象就是強(qiáng)度和響度關(guān)系的很好例證，強(qiáng)度稍有增加，主觀響度就有很大變化，這兩者的關(guān)系是因人而易的。
（二）宋：響度的單位，與頻率無關(guān)。1宋＝1000 Hz 40 dB SPL 。在正常人即40方響度級(jí)增加10方，響度則增加2倍。即為：40方＝1宋；30方＝0.5宋；50方＝2宋；60方＝4宋。舉例來說，最輕聲是正常人耳在最好的聽力環(huán)境下，最敏感的頻率區(qū)域所能聽見的最小的聲音平均為0.0002達(dá)因／厘米，產(chǎn)生這個(gè)聲壓所需的強(qiáng)度為10瓦特／厘米；而最響聲為正常人耳在所能忍受的痛閾之下的最大聲音平均為1000達(dá)因／厘米，聲壓在2000達(dá)因／厘米（也即0.01瓦特／厘米）可造成聽力損害。最輕聲和最響聲間有很大的動(dòng)態(tài)范圍，事實(shí)上，如果下限（0.0002)視為1，那么上限就為5000000，但最響聲聽起來并沒有最輕聲的5000000倍那么響。
“方”的單位把頻率和敏感度或響度級(jí)聯(lián)系了起來，但沒有把強(qiáng)度和響度聯(lián)系起來。通過大量心理物理的測(cè)試，人們發(fā)現(xiàn)響度和強(qiáng)度沒有直接的關(guān)系，而是和強(qiáng)度的冪有關(guān)，公式如下：響度＝強(qiáng)度0.3x常數(shù)。從公式可以看出強(qiáng)度每增加10 dB ，主觀的響度就增加1倍。在純音的情況下“宋”和“方”的關(guān)系如圖。
1宋（響度）=40方（響度級(jí)） S =2( P -40)/10 P =40+10 log2S
S 表示宋值， P 表示方值，以上兩公式為二者的換算式。在噪聲和復(fù)合音的情況下，另有計(jì)算公式。
