Loundness: ominaisuudet

kuulon absoluuttinen kynnys
kuulon absoluuttinen kynnys on alhaisin äänenpainetaso, joka vaaditaan kuuloaistimuksen tuottamiseen hiljaisessa ympäristössä. Tämä kynnys vaihtelee henkilöittäin ja jokaisella äänitaajuudella.

Epämukavuustaso
epämukavuustaso vastaa alinta äänenpainetasoa, jota epämukavuuden tunteen tuottaminen edellyttää. Se vaihtelee henkilöittäin ja kunkin äänen taajuus.

normaalit raja-arvot
normaalit absoluuttiset raja-arvot ja epämukavuusrajat määräytyvät suurelta määrältä normaaleja kuulevia ihmisiä kirjattujen keskimääräisten raja-arvojen perusteella.

Kuulokenttä

kuulotaajuuksilla absoluuttisen kuulokynnyksen ja epämukavuuskynnyksen välinen alue määrittää henkilön kuulokentän. Tämän kentän dynaaminen alue on kahden kynnyksen välinen etäisyys.

ihmisen kuulokenttä ulottuu äänenpaineesta 0,02 mPa (0 dB SPL) 20 Pa (120 dB SPL). Tämä koskee 0,5-8 kHz: n taajuuksia, joille korva on herkin. Matalammat ja korkeammat taajuudet vaativat paljon suuremman äänenpainetason saavuttaakseen kuulokynnyksen, ja lähempänä kuulokentän reunaa olevilla taajuuksilla on vähemmän dynaamista aluetta.

Huomautus: kaikki taajuudet alle 20 Hz luokitellaan infraääniksi, vaikka jotkut eläimet (kuten myyrät) voivat havaita ”äänet” niinkin matalina kuin muutaman hertsin: niiden kuuloalue ulottuu oktaavin tai kaksi matalammalle kuin ihmisillä. Samalla tavalla, ääniä, jotka ovat yli 20 kHz kutsutaan ”ultrasounds”, vaikka koirat voivat kuulla ääniä jopa 40 kHz, ja lepakot vaikuttava 160 kHz, joka vastaa kaksi tai kolme oktaavia korkeampi kuin ihmisillä.

Tasalaajuiset ääriviivat

tasalaajuiset ääriviivat kuvaavat kaikkia puhtaita sävyjä, jotka tuottavat saman äänekkyyden tunteen taajuuden funktiossa (määritelty kansainvälisessä standardissa ISO 226:2003) .

äiden ääriviivojen mittayksikkö on phon, joka vastaa 1 khz: n äänitasoa (desibeleinä SPL). Esimerkiksi 1 kHz puhdas sävy esitetään 20 dB SPL on yhtä kuin 20 phons, samoin 100 Hz puhdas sävy esitetään 43 dB SPL.

huomaa: phon on yhtä suuri kuin dB SPL vain 1 kHz: n äänelle.

Sones

phon on yhtä suuren aistimuksen yksikkö, eikä tunne sinänsä. Tämän vuoksi käytetään myös toista yksikköä: yli 40 phonin tasoilla sooni

ja keskitaajuuksilla sooni liitetään phoniin yhtälöllä:

Sone=2(phon-40)/10. Siksi 1 kHz: n taajuudella 40 phonin ääni on arvoltaan 2(40-40)/10=1 sooni.

äänekkyys kehittyy eri tavalla riippuen esiintymistiheydestä. 0,1 kHz: n äänen äänekkyys kasvaa paljon nopeammin kuin 1 ja 8 kHz: n äänet. Tämä tarkoittaa, että dynaaminen alue tällä taajuudella on pienempi kuin 1 kHz: n tai 8 kHZ: n ääni (KS.edellä ”Kuulokenttä”).

differentiaalikynnys tai vain huomattava ero (jnd)

jnd on pienin fyysinen intensiteettivaihtelu, joka aiheuttaa äänekkyyden muutoksen. Se riippuu sekä äänen voimakkuudesta että taajuudesta. Suuremmilla intensiteeteillä korva pystyy erottamaan 0,4 dB: n voimakkuuseron. Äänekkyysasteita arvioidaan olevan noin 150.

äänekkyys ja kriittiset taajuudet

Jos monimutkainen ääni, joka koostuu kahdesta puhtaasta sävystä, joiden eri taajuudet ovat lähellä toisiaan, esitetään yksikäsitteisesti, äänekkyys pysyy samana niin kauan kuin näiden taajuuksien välinen kuilu on pienempi kuin kriittisen kaistan leveys. Heti kun taajuusväli ylittää kriittisen kaistan leveyden, äänekkyys kasvaa.

kriittiset kaistat voidaan assimiloida paristoon kaistanpäästösuodattimia, joiden rajataajuudet vaihtelevat simpukassa mutta ovat kiinteitä verrattuna äänen taajuuskoostumukseen.

peittäminen

monimutkaisen äänen eri osien hahmottaminen ei tapahdu itsenäisesti. Itse asiassa fysiologisista syistä tiettyjen taajuuksien havaitseminen estää muiden komponenttien havaitsemisen: tätä kutsutaan peitteeksi.

tämä luku esittää kuulorajat, jotka on saatu ilman viheriöintiä ja laajakaistaisella melumaskerilla (1100-1300 Hz) eri voimakkuustasoilla.

punainen jälki osoittaa 60 dB: n ÄÄNENPAINETASOLLA saavutetun kuulokynnyksen muutoksen. Esimerkiksi 1000 Hz: n puhdas ääni kuuluu vain 45 dB: n ÄÄNENPAINOSTA 3 dB: n sijaan kohinamaskerin puuttuessa.

Tämä kaavio osoittaa myös, että kohinan peittävä vaikutus kasvaa intensiteetin mukana, ja sillä on suurempi vaikutus korkeammilla taajuuksilla. Toisin sanoen matalat taajuudet peittävät korkeammat taajuudet helpommin kuin toisinpäin.

on olemassa myös toinen peiton muoto. Tätä kutsutaan ”informationaaliseksi naamioinniksi”, eli äänen voimakkuuden havaitsemiseksi keskitetyllä tasolla. Esimerkiksi kun toiselle korvalle esitetään puhdas sävy ja toiselle kohinamaskeri, kohinamaskerin keskeinen vaikutus muuttaa puhtaan äänen äänekkyyttä. Näin maskia esiintyy silloinkin, kun maskia esitetään toiselle korvalle.

muut voimakkuuteen vaikuttavat tekijät

kesto
äänekkyys kasvaa kriittiseen arvoon 50-400 ms ennen pienenemistään hieman.

ennustettavuus
kun kuulija odottaa kovaa ääntä, sen äänekkyys on pienempi kuin jos ääntä ei odoteta.

Stapediaalinen refleksi
tämä refleksi esiintyy pääasiassa lyhyille yli 80 dB: n keskitaajuisille äänille. Se toimii jäykistämällä kuuloketjun, mikä vaimentaa äänen värähtelyä ja siten vähentää äänekkyyttä. Tämä refleksi voi kuitenkin kärsiä väsymyksestä.

väsymys
kun korva altistuu liian voimakkaalle äänelle, kuulokynnys voi nousta hermokuituväsymyksestä johtuen. Tämä käy ilmi yökerhosta poistuttaessa tai henkilökohtaisten MP3-soittimien pitkäaikaisen käytön jälkeen.