知识窗 | 关于倍频程

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人耳听音的频率范围为20Hz~20KHz，声音信号频谱分析一般不需要对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见，人们把20Hz~20KHz的声频范围分为几个段落，每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比，即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明，当声音的声压级不变而频率提高一倍时，听起来音调也提高一倍。

若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一个频程称为1倍频程，简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率，使4个频率之间的比值相同（相邻两频率比值=1.26倍），这样将一个倍频程划分为3个频程，称这种频程为1/3倍频程。所以，我们通常使用的31段均衡器也称为1/3倍频程均衡器。

两个频率相比为2的声音间的频程，一倍频程之间为八度的音高关系，即频率每增加一倍，音高增加一个倍频程。总结一句话定义倍频程就是：频率为2:1的频率间隔的频带。

在噪音测量中，通常用倍频程和1/3倍频程。目前常用的倍频程的中心频率为：31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000和16000Hz。1/3倍频程就是把上述每个频程再一分为三，此时所用的中心频率为：40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3200、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000。以此频带为横坐标，将在各频带测得的噪音标为纵坐标，即得到噪音频谱。

在中国声学之父马大猷所著“声学手册”中，倍频程的定义为：两个基频相比为2的声音间的距离，亦可称为1/1倍频程。倍频程是指一个频率范围，其定义中的两个基频就是指这个频率范围的最高频率（上限频率）和最低频率（下限频率）。

倍频程还涉及到另外一个概念叫中心频率，中心频率是上限频率与下限频率的乘积的开方。我们经常会讲125Hz倍频程或250Hz倍频程，是指以125Hz或250为中心频率的一个倍频程范围。

1/3倍频程和1倍频程的中心频率和带宽

来源：国泰中盛微信公众号（ID：GUOTAIZHONGSHENG）