响度和音色作为听觉属性的重要组成部分，是人们判断声音强弱以及区分音质的重要标准。在听觉感知的过程中，响度感知和音色感知之间存在一定的交互作用。这种交互作用影响听觉感知研究中声音的可控性变化，导致了音色特征量在感知空间的分类受到响度变化的影响。因此对于响度和音色交互关系的研究具有重要的学术意义。在音色的客观指标中，频谱质心作为与音色相关程度最高的表征量之一，同时，也与音色的主观评价语“明亮度”有着密切的联系。因此针对音色“明亮度”与响度交互关系的研究较为重要。　　现有的对于响度和音色“明亮度”交互关系的研究缺少量化的分析过程，利用的判断标准还存在争议。此外，在听觉感知研究中由于受到实验数量的限制，研究结果往往不够全面，缺少针对真实乐器客观数据的分析。本文以上述问题为出发点，以复杂谐波信号（乐音）作为研究对象，通过主观实验和客观模型相结合的方式分析不同注意机制下响度感知和音色明亮度感知的相关性。主要研究内容和创新点如下:　　(1)根据阈值测量实验和变化一致性测量实验，在单自变量干扰和双自变量干扰两种情况下量化分析响度和音色明亮度（频谱质心）之间的交互关系。研究发现:复杂谐波信号中频谱质心对响度的影响强于响度对频谱质心的影响;声音听觉属性的变化方向对被试判断响度和频谱质心的阈值存在影响。研究结果进一步呈现了响度和频谱质心的定量特征，为听觉属性交互关系的深入研究提供了新的思路。　　(2)在外源性注意情况下研究响度与音色明亮度的选择性注意，并从听觉感知角度入手，分析不同响度均衡方法在音色感知中的差别。首先，利用响度均衡实验对音色明亮度变化的复音信号进行响度均衡;其次，利用主观实验和和多维尺度分析法研究在听觉选择性注意下响度和音色明亮度的竞争关系;最后，结合响度估计模型和音色明亮度对于响度的感知阈值，得到音色明亮度变化过程中响度的均衡方法，并比较不同均衡方法下听觉感知的差异性。结果表明，在外源性注意情况下被试对于音色明亮度的注意焦点会受到响度的影响，抑制音色明亮度的感知，因此，在外源性注意的情况下音色明亮度的感知受到响度的影响。　　(3)利用15种典型的中西方乐器声样本，建立了与音高、响度和音色明亮度有关的15种乐器的感知空间模型，进一步分析讨论了根据合成信号得到的响度和音色明亮度的交互关系是否适用于真实器乐信号的听觉感知。结果表明，对于中西方的典型乐器，音色明亮度随响度的增加而增大，但是响度对音色明亮度的影响程度受到音域和响度范围的影响。此外，根据已建立的感知空间模型客观的评价民族乐器与西洋乐器在听觉感知方面的差异。研究发现，民族乐器的音色明亮度随音高的增加而增大，但是西洋乐器的音色明亮度并没有随音高的增加而发生明显的变化。　　本文的研究成果为听觉属性交互关系的深入研究提供了新的思路，同时对于听觉选择性注意中响度和音色明亮度的显著性研究提供了有力的支持，最后提出了基于真实乐器的客观感知模型，对于乐器客观评价体系的建立具有明确的应用意义。