Loundness: caracteristici

pragul absolut al auzului
pragul absolut al auzului este cel mai scăzut nivel de presiune acustică necesar pentru a produce o senzație auditivă într-un mediu silențios. Acest prag variază de la persoană la persoană și pentru fiecare frecvență sonoră.

nivelul de disconfort
nivelul de disconfort corespunde celui mai scăzut nivel de presiune acustică necesar pentru a produce o senzație de disconfort. Acesta variază de la persoană la persoană și pentru fiecare frecvență de sunet.

pragurile normale
pragurile normale absolute și de disconfort sunt determinate de pragurile medii înregistrate de la un număr mare de persoane cu auz normal.

câmpul auditiv

la frecvențele sonore, zona dintre pragul absolut al auzului și pragul de disconfort determină câmpul auditiv al unei persoane. Intervalul dinamic al acestui câmp este distanța dintre cele două praguri.

câmpul auditiv uman se întinde de la o presiune acustică de 0,02 mPa (0 dB SPL) la 20 Pa (120 dB SPL). Acest lucru este valabil pentru frecvențele cuprinse între 0,5 și 8 kHz, la care urechea este cea mai sensibilă. Frecvențele mai mici și mai mari necesită un nivel de presiune sonoră mult mai mare pentru a atinge pragul auditiv, iar frecvențele mai apropiate de marginea câmpului auditiv au un interval dinamic mai mic.

Notă: toate frecvențele Sub 20 Hz sunt calificate drept ‘infrasunete’, chiar dacă unele animale (cum ar fi alunițele) pot percepe ‘sunete’ de până la câțiva hertzi: raza lor auditivă se extinde cu o octavă sau două mai jos decât la om. În mod similar, sunetele care depășesc 20 kHz sunt numite ultrasunete, chiar dacă câinii pot auzi sunete de până la 40 kHz, iar liliecii un impresionant 160 kHz, care corespunde cu două sau trei octave mai mari decât la om.

contururi de intensitate egală

un contur de intensitate egală descrie toate tonurile pure care produc aceeași senzație de intensitate în funcție de frecvență (așa cum este definit în standardul internațional ISO 226:2003) .

Acest grafic reprezintă contururile medii de intensitate egală a 50 de tineri cu auz normal, înregistrate într-o cameră anecoică cu prezentare bilaterală a sunetului de câmp liber. Unitatea de măsură pentru aceste contururi este phon, care corespunde nivelului sonor (în dB SPL) la 1 khz. De exemplu, un ton pur de 1 kHz prezentat la 20 dB SPL va fi egal cu 20 de Foni, la fel ca un ton pur de 100 Hz prezentat la 43 dB SPL.

notă: telefonul este egal doar cu dB SPL pentru un sunet de 1 kHz.

Sones

phon este o unitate de senzație egală, și nu de senzație în sine. Prin urmare, se folosește și o a doua unitate: sunetul

pentru niveluri peste 40 de Foni, iar pentru frecvențele medii, sunetul este legat de telefon prin ecuația:

Sonul=2(phon-40)/10. Prin urmare, la 1 kHz, un sunet de 40 de telefoane este în valoare de 2(40-40)/10=1 sunet.

intensitatea sonoră evoluează diferit în funcție de frecvență. Intensitatea sunetului de 0,1 kHz crește mult mai repede decât sunetele de 1 și 8 kHz. Aceasta traduce ideea că intervalul dinamic la această frecvență este mai mic decât cel al unui sunet de 1 kHz sau 8 kHZ (vezi mai sus ‘câmp auditiv’).

pragul diferențial sau doar diferența vizibilă (jnd)

jnd este cea mai mică variație a intensității fizice care determină o modificare a intensității sonore. Se bazează atât pe intensitatea, cât și pe frecvența sunetului. La intensități mai mari, urechea este capabilă să distingă diferența de intensitate de 0,4 dB. Se estimează că există aproximativ 150 de niveluri de intensitate.

intensitate și benzi critice

dacă un sunet complex compus din două tonuri pure de frecvențe diferite, dar apropiate, este prezentat monaural, intensitatea sonoră rămâne aceeași atâta timp cât decalajul dintre aceste frecvențe este mai mic decât lățimea benzii critice. De îndată ce decalajul de frecvență depășește lățimea benzii critice, intensitatea crește.

benzile critice pot fi asimilate unei baterii de filtre de trecere a benzii care au frecvențe de întrerupere variabile de-a lungul cohleei, dar fixe în comparație cu compoziția de frecvență a sunetului.

mascare

percepția diferitelor componente ale unui sunet complex nu se întâmplă independent. De fapt, din motive fiziologice, percepția anumitor frecvențe împiedică percepția altor componente: aceasta este cunoscută sub numele de mascare.

această figură prezintă pragurile auditive obținute fără mascare în verde și cu o mască de zgomot în bandă largă (de la 1100 la 1300 Hz) pe diferite niveluri de intensitate.

traseul roșu arată modificarea pragurilor auditive obținute cu un nivel de zgomot de 60 dB SPL. De exemplu, un ton pur de 1000 Hz va fi auzit doar de la 45 dB SPL, în loc de 3 dB în absența unui masker de zgomot.

Acest grafic arată, de asemenea, că efectul de mascare al zgomotului crește odată cu intensitatea și are un efect mai mare pentru frecvențe mai mari. Cu alte cuvinte, frecvențele joase maschează frecvențele mai înalte mai ușor decât invers.

există și o altă formă de mascare. Cunoscută sub numele de mascare informațională, aceasta este modificarea percepției intensității unui sunet la nivel central. De exemplu, atunci când un ton pur este prezentat la o ureche și un masker de zgomot la cealaltă, efectul central al maskerului de zgomot modifică intensitatea tonului pur. În acest fel, mascarea are loc chiar și atunci când masca este prezentată celeilalte urechi.

alți factori care influențează intensitatea sonoră

durata
intensitatea sonoră crește până la o valoare critică cuprinsă între 50 și 400 ms înainte de a scădea ușor.

predictibilitate
când un ascultător așteaptă un sunet puternic, intensitatea sa este mai mică decât dacă sunetul nu este așteptat.

Stapedial reflex
acest reflex apare în principal pentru sunete scurte de frecvență medie prezentate peste 80 dB. Acționează prin rigidizarea lanțului osicular, rezultând o atenuare a vibrațiilor sonore și, prin urmare, o scădere a intensității sonore. Cu toate acestea, acest reflex poate suferi oboseală.

oboseală
după ce urechea este expusă la un sunet prea intens, poate apărea o creștere a pragului auditiv, din cauza oboselii fibrelor nervoase. Acest lucru este evident atunci când părăsiți un club de noapte sau după utilizarea prelungită a playerelor MP3 personale.