A3.02.4Temporal integration of loudness研究设计
短促声音的感知响度低于同等声压的持续声音
别名: 响度时间积分 · 时长—响度权衡 · loudness summation
概念解释
响度不只取决于声压级，还取决于声音持续了多久：一个足够短促的声音（大致在两三百毫秒以内），即使声压级和一段更长的持续声音完全相同，听起来也会更轻。声音要持续到一定时长以上，感知到的响度才能达到该声压级本该有的完整水平，短于这个时长，声音越短，感知响度打的折扣越大。
这条容易被简化成"响度只由声压决定"，实际上响度是声压和持续时间共同决定的结果，持续时间是一个独立的变量，不能只看瞬时声压级的数值。
机制
这背后是听觉系统对响度的判断存在时间积分过程——大致可以理解成一个带有固定时间常数（经验上常落在一两百毫秒量级）的滑动窗口，系统在这个窗口内把声音能量累积起来才形成最终的响度判断。声音持续时间如果短于这个窗口，判断在能量还没有累积充分的时候就已经被"截断"，得到的响度自然低于声压级本身对应的完整响度；一旦声音持续时间超过这个窗口，继续拉长时长不会再进一步增加响度，因为窗口内能积累的能量已经封顶。
这也意味着声压级和持续时间在这个窗口范围内存在某种互相补偿的关系：声音变短一半，大致需要声压级提高一定幅度才能维持感知响度不变，直到窗口的上限为止。
怎么研究
常见做法是固定声压级，系统改变一段短音的持续时间，测量被试报告的响度（或检测阈值）如何随时长变化，从而反推出时间积分窗口的大致时间常数；也有研究专门比较不同测量口径下得到的时间常数——用检测阈值实验测出来的窗口，和用响度匹配（超阈值响度判断）实验测出来的窗口，数值上并不完全一致。
这套数据在制定听觉警报标准时常被引用，用来规定警报声中单个音符或脉冲的最短持续时间，避免声音设计得太短而在实际感知上"打了折扣"。
边界
- 时间积分只在短于窗口时长的范围内成立；超过这个上限后，响度不再随时长继续增长，此时响度重新只由声压级决定。
- 具体的时间常数在不同研究、不同判断标准（检测阈值 vs 响度匹配）之间存在差异，不宜把某一个具体的毫秒数当成放之四海而皆准的精确值，只能当作数量级参考。
- 效应大小还会随频率有所不同，不能假定所有频率下时间积分的表现完全一致。
怎么落地
- 界面里的短促音效（点击音、轻触反馈音、简短提示音，时长常在一两百毫秒或更短）如果只靠仪表读数（峰值电平表或即时响度表）来对齐响度，很容易做出"看着电平一样、听起来却比长音效弱"的结果——这正是时间积分效应导致的系统性偏差，不是耳朵挑剔。
- 混音或校准这类短音效时，需要把它们的峰值电平设置得比同等感知响度的持续声音更高，才能在实际听感上达到设计者想要的响度水平；具体需要提高多少，取决于短音效的实际时长与目标响度，不存在统一的补偿数值，需要结合听感反复校准。
- 验证办法：对短音效和一段持续声音分别做主观响度匹配测试，让听众判断二者是否感觉一样响，而不是只信任电平表或即时响度表的数字读数。