24 listopada 2010

Decybele a głośność

W jednym z pierwszych postów starałem się wytłumaczyć czym jest decybel. Jeżeli ktoś nie jest jeszcze zaznajomiony z jego definicją, polecam lekturę wspomnianego artykułu. Pomocny w interpretacji wykresów może okazać się post o podziałce logarytmicznej. Jeżeli zrozumiemy decybele (co wcale nie jest tak trudne jak się wydaje), prędzej czy później (lepiej prędzej) należy zdać sobie sprawę z tego, że poziom ciśnienia akustycznego podany w dB SPL nie jest jednoznaczny z tym jak głośno dźwięk słyszymy. 

Czym jest głośność?

Najprościej mówiąc głośność pozwala uszeregować dźwięki od najcichszych do najbardziej donośnych. Jest to cecha wrażeniowa (psychologiczna) i nie możemy jej podać w jednostkach fizycznych takich jak np. Pascal (a więc również dB SPL; 0dB= 20 μPa).

Głośność a częstotliwość

Człowiek jak już wiemy zaczyna słyszeć dźwięki od pewnego poziomu ciśnienia akustycznego (przyjęło się, że 0dB to20 μPa). Okazuje się, że wraz ze zmianą częstotliwości dźwięku, próg ten zmienia się. Co to oznacza? Na podstawie badań przeprowadzonych przez Fletchera i Munsona (opublikowanych już w roku 1933) wyznaczone zostały linie jednakowego poziomu głośności. Wynika z nich, że dźwięk o częstotliwości 4 kHz o poziomie ciśnienia akustycznego np. 94 dB SPL (1 Pa) nie jest postrzegany tak samo głośny jak np. dźwięk 150 Hz o identycznym poziomie ciśnienia akustycznego 94 dB SPL (1 Pa). Podobne badania przeprowadziło wielu innych badaczy, min. Robinson i Dadson (1956 r.), których wyniki zostały przyjęte jako norma ISO 226 (z pewnymi zmianami przyjęta jako ISO 226:2003 obowiązuje obecnie). Przyjrzyjmy się poniższemu wykresowi.