首先，让我们大致明白人耳是怎样听到声音的。人耳的构造如图1-52所示，外部的声波传播进入外耳道，到达鼓膜处，引起鼓膜振动，振动先后传递到锤骨、砧骨和镫骨（这些都是中耳骨）进入内耳。内耳的形状像只蜗牛，因此，也被称为耳蜗。镫骨连接卵形窗，它是耳蜗的一部分，耳蜗的基膜上有成千上万的微小毛细胞，毛细胞将振动信号转换成电信号通过听觉神经传送给大脑，大脑告诉你听到的声音和声音是什么。
基膜是一个长的线状结构，沿着长度方向具有不同的属性：宽度、刚度、质量、阻尼和管道尺寸。长度方向给定位置的这些参数决定了它的特征频率，也就是它对哪个频率的声音振动最敏感。基膜最宽（0.42～0.65mm）和最柔位置是耳蜗的“端”部，最窄（0.08～0.16mm）和最刚的位置是根部（靠近卵形窗一端）。高频声音会被耳蜗近根部位置所感知，低频声音在近端部位置被感知，如图1-53所示。由于耳蜗不同位置对不同频率的灵敏度不同，因此，人耳对声音传递特性具有非线性。
图1-52 人耳的构造
图1-53 耳蜗感知的声音频率分布(www.xing528.com)
人耳可听的声音具有一定的频率范围（20～20kHz）和一定的声压级范围（0～120dB），将人耳的可听范围用声压级对频率的图来表示，如图1-34所示。注意到，低频段（低于500Hz），可听阈值明显增大，人耳对这些频率灵敏度较差。人耳最灵敏的区域是3～5kHz，可听阈值的频率上限在15～20kHz之间。痛阈在120dB附近。
人耳不是对所有频率的敏感度都相同。正常人耳对声音的频响特性会随着声音大小的变化而变化，如图1-35所示。通常，人耳在低频段和高频段声音感知能力不如中频段，在低声压级更明显，在高声压级时会被压平，如图1-35中各条曲线（等响曲线）所示，声压级越小的区间，曲线越陡峭，声压级越大的区段，曲线越平坦。
正是因为人耳对不同的频率，敏感度不一样，即使声压级的大小相同，但频率不同的声音，听起来也不一样。所以，需要对真正听到的声压级通过增益因子进行修正。这是因为人体会改变声场的分布，人体和外耳会引起声音的反射、吸声和共振等。
为了使测量结果能够反映人们对噪声的主观感受，对声音信号通常需要进行频率计权和时间计权。常用的频率计权有A、B、C、D四种计权方式。时间计权通常也是一个重要的参数，对于变化缓慢的信号采用的时间常数为1000ms，对于快速变化的信号则采用125ms的时间常数，对于脉冲信号则用35ms的时间常数。
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