Ljudstyrka är den subjektiva känslan av ljudtryck ( ljudintensitet ), som gör att du kan ordna alla ljud på en skala från tyst till högt. Ljudstyrkan hos ett ljud beror främst på ljudets intensitet, men också på fördelningen av energin från ljudvibrationer längs frekvensskalan [1] . Ljudets ljudstyrka påverkas också av dess lokalisering i rymden, exponeringens varaktighet, maskeringseffekten av andra ljud och andra faktorer [2] [3] .
Ljudstyrkan på ett ljud beror på ett komplext sätt på ljudtrycket, frekvensen och vågformen. Vid en konstant frekvens och form av svängningar ökar ljudvolymen med ökande ljudtryck. Med samma ljudtryck är ljudstyrkan för sinusformade ljud av olika frekvenser olika - samma ljudstyrka vid olika frekvenser kan ha ljud av olika intensitet [4] .
För att kvantifiera den absoluta ljudstyrkan föreslog den amerikanske psykologen Stanley Stevens en specialenhet för sömn . Ljudstyrkan för 1 son är ljudstyrkan för en ren ton (sinusformat ljud) vid en frekvens på 1000 Hz och en ljudtrycksnivå (SPL) på 40 dB [2] i förhållande till ett referensvärde på 20 µPa [1] .
Den relativa ljudstyrkan uppskattas vanligtvis i logaritmiska enheter - bakgrunder . Volymnivån för en ren ton med en frekvens på 1000 Hz i bakgrunder är numeriskt lika med SPL i decibel [1] .
Den översta figuren visar en familj av lika ljudstyrkor, även kallade isofoner . De representerar en standardiserad ( ISO 226:1987) SPL kontra frekvens vid en given ljudstyrka. "0-bakgrundsisofonen", indikerad med en prickad linje, kännetecknar hörtröskeln för ljud med olika frekvenser för normal hörsel . Varje kurva kombinerar rena toner vid olika frekvenser, samma ljudstyrka för lyssnare i åldern 18-20 år [1] .
Förfinade standardkurvor för lika ljudstyrka (ISO 226:2003 Acoustics - Normal equal-loudness-level contours, IDT) i grafisk och tabellform presenteras i GOST R ISO 226-2009. De är baserade på resultaten från 12 oberoende studier utförda i Danmark, Tyskland och Japan 1983-2002. Lika ljudstyrka kurvor byggs enligt de genomsnittliga förnimmelserna hos personer med normal hörsel i åldern 18 till 25 inklusive [5] .
Med en låg SPL är den subjektiva bedömningen av ljudnivån mycket frekvensberoende - hörseln är mindre känslig för låga och höga frekvenser. Med en stor SPL utvärderas låga, medelhöga och höga ljud mer jämnt vad gäller loudness [2] . Karaktären hos kurvorna med lika ljudstyrka visar att personer med normal hörsel är mest känsliga för ljud i frekvensområdet 2500-4000 Hz [5] .
| Ljud | Volymnivå, bakgrund |
Volym, sömn |
|---|---|---|
| Viska på 1 meter | tjugo | 0,1 |
| Samtal på 1 meter | 55…60 | 3…4,5 |
| Genomsnittligt gatuljud | 55…60 | 3…4,5 |
| Bullrigt möte | 65…70 | 6…8 |
| Ljudet av applåder | 60…75 | 4,5…12 |
| bullrig gata | 75…80 | 12...18 |
| Ljudet av orkestern | 80…100 | 18…90 |
Känslan av ljud beror på ljudexponeringens varaktighet - med samma frekvens och intensitet av två ljudsignaler verkar en kortare signal vara mindre hög [1] . Ett mycket kort pip (mindre än 35 ms) med hög intensitet kanske inte orsakar en känsla av hög ljudnivå, men kan skada hörselsystemet. Med en ökning av ljudsignalens varaktighet (med acceptabel intensitet) ökar känslan av ljudstyrka gradvis tills varaktigheten av signalen når ett värde på cirka 100-200 ms [2] .
Praxis visar att en bredbandig ljudsignal (tal, musik, brus och andra så kallade komplexa ljud) verkar starkare än en smalbandssignal eller en ren ton med samma ljudtrycksnivå [3] .