Что такое кривые равной громкости

Кривые равной громкости

Кривые равной громкости – это графическое отображение нелинейности восприятия звука человеком.

Кривые равной громкости или кривые Флетчера-Мэнсона показывают, какое звуковое давление необходимо создать, чтобы различные частоты воспринимались как одинаково громкие.

Давайте посмотрим на рисунок.

По вертикали – уровень звукового давления в дБ.

По горизонтали – частота в Гц.

Глядя на кривые можно сделать вывод, что звук с частотой 1 кГц и уровнем 20 дБ будет казаться таким же громким (субъективно) как и звук с частотой 90 Гц и уровнем 55 дБ. Звук с частотой 2 кГц и уровнем 40 дБ, будет казаться таким же громким, как и звук с частотой 7 кГц и уровнем 50 дБ.

Таким образом, можно сделать вывод, что человек воспринимает низкие и высокие частоты значительно хуже, чем средние. Это связано в первую очередь с тем, что именно в диапазоне средних частот лежит человеческая речь. Кроме того, стоит обратить внимание, что лучше всего воспринимаются частоты в диапазоне от 1 до 5 кГц. Именно эта область отвечает за разборчивость.

Так как же использовать кривые равной громкости при создании музыки?

Эти кривые позволяют понять, какое соотношение низких, средних и высоких частот является оптимальным. В процессе работы над треком необходимо равняться на АЧХ приближённую к кривым равной громкости.

Возьмите свои любимые треки и проанализируйте их частотную характеристику. Я думаю, что она будет очень похожа на кривые Флетчера-Мэнсона, с той лишь разницей, что высокие частоты будут иметь плавный спад (вместо подъёма). Этот спад вызван спецификой самих высоких частот. Чрезмерное их количество режет и раздражает слух.

Вот несколько примеров.

Armin van Buuren — Hystereo (Original Mix)

Hardwell — Eclipse (Original Mix)

Bobina — Winter (Original Mix)

Еще несколько слов о зависимости восприятия от уровня звукового давления. Чем выше уровень давления (уровень громкости), тем более линейно выглядят кривые. То есть на высокой громкости низкие частоты воспринимаются намного лучше.

И в завершение хочу сказать следующее.

АЧХ – это не самое главное. В первую очередь доверяйте своим ушам.

Источник

Громче значит лучше? Кривые равной громкости.

Сегодня поговорим о громкости. Почему бывает так, что достаточно сделать звук громче и он нам кажется лучше, хотя на самом деле по сути ничего не изменилось.

Кривые равной громкости

В 1933 году два исследователя из Bell Labs, Харви Флетчер и У. А. Мансон, провели один из самых значимых экспериментов в психоакустике. Их эксперимент был основан на нескольких тестах, проводимых с группой слушателей.

Каждый тест включал в себя прослушивание в наушниках тестового сигнала определённой частоты и эталонного тона в 1 кГц (1000 Гц). Слушатель просто должен был выбрать какой из двух сигналов был громче.

Приведём пример

Сначала прослушивается эталонный сигнал 1000 Гц с уровнем звукового давления 40 дБ. Затем испытуемый слушает сигнал на другой частоте, например, 100 Гц. И он должен отрегулировать его уровень так, чтобы этот сигнал казался равным по громкости эталонному. Этот уровень будет выше, а именно 50 дБ. Затем берётся, например, частота 50 Гц. Чтобы этот сигнал сделать равногромким нужно поднять уровень уже до 65дБ. И так далее. Эти эксперименты проделаны при эталоне 1000 Гц и 40 дБ, значит мы получим кривую равной громкости на уровне 40 дБ. Если эталонную частоту оставить, но изменить её уровень, к примеру, 50 дБ, то мы получим кривую равной громкости на 50 дБ. Семейство таких кривых на различных уровнях 0дБ, 10дБ, 20дБ … 110дБ и называют кривыми равной громкости.

По сути, то, что Флетчер и Мансон пытались выявить, насколько громче или тише должны звучать различные частоты для того, чтобы восприниматься одинаково с эталонным сигналом в 1 кГц. Они собрали эти результаты эксперимента и построили график, известный как кривые Флетчера–Мансона.

Подобный эксперимент был проведен спустя два десятилетия Робинсоном и Дадсоном (в результате чего получились кривые равной громкости Робинсона–Дадсона).

Они использовали два громкоговорителя вместо наушников. Это больше соответствовало реальной жизни, когда человек находится в открытом пространстве звукового поля.

Эти кривые стали международным стандартом до 2003 года. Но выполненные аудиометрические измерения в Англии, Германии, Дании, США, Японии показали, что кривые Флетчера ближе к истине, и на их основе разработан действующий стандарт ISO 226:2003. (ISO — International Organization for Standardization)

Фон

Для субъективного восприятия громкости ученые предложили единицу называемую — фон. На частоте 1000 Гц (эталонный сигнал в вышеприведённых экспериментах) 1 фон равен 1 дБ.

Возьмём, к примеру 40 фон, где звуковое давление 40 дБ. На частоте, например, 4000 Гц громкость 40 фон равна 35 дБ, 10 000 Гц 40 фон равно 50 дБ и т. д.

Что нам дают эти знания?

Графики показывают, что наше восприятие частоты имеет высокую чувствительность в диапазонах от 1000-5000 Гц, а пик приходится на 3,5 кГц – резонансная частота нашего слухового прохода. Некоторые утверждают, что неслучайно в этом бугорке находится (и как эквалайзером вырезается) центральная частота крика ребенка.

Важная вещь, которой нас учат эти кривые равной громкости, заключается в том, что мы больше чувствительны к средним частотам – это результат спадов минимумов (нижних частот) и максимумов (верхних частот), который может быть виден на различных кривых. Самое главное однако, очевидно что на более громких уровнях наше частотное восприятие становится более равномерным – кривая 0-фон на графиках является наименьшей из всех кривых, кривая 100- фон самая ровная.

Другой способ взглянуть на это можно так, что чем громче звучит музыка, тем громче воспринимаются минимумы и максимумы. Так что вполне естественно, что громкие уровни делают музыку более привлекательной – громче воспринимается лучше.

Тот факт, что наше восприятие частоты изменяется по отношению к громкости, является фундаментальным вопросом в микширование. Как мы должны сделать сбалансированные миксы, если частота изменяется с уровнем? На каком уровне мы должны сводить? А что будет, когда слушатель будет слушать трек на разных уровнях?

Ответ таков: мы проверяем наш микс на разной громкости, и пытаемся сделать его убедительным и равным на всех уровнях как только возможно.

Мы теперь знаем, что по мере того как мы слушаем на более тихих уровнях, мы слышим края (низкие и высокие) намного хуже. Однако, следует заметить, что при изменении громкости общий баланс инструмента практически не меняется.

Например, если присутствие удара бочки основано исключительно на низких частотах, он будет слышен меньше на тихих уровнях, если вообще будет слышен. Но если kick также присутствует на высоких средних, то он будет и на малом уровне слышен хорошо.

Некоторые считают, что середина, которая не так сильно зависит от уровня громкости, является ключом для сбалансированного сочетания. А края (минимумы и максимумы) являются дополнением к середине. Следовательно, при хорошей середине микс будет давать более стабильный баланс на разных уровнях.

Кроме того, многие согласны что если микс звучит хорошо, когда проигрывается тихо, то, вероятно, он звучит хорошо, когда будет проигрываться громко; но обратное не всегда верно.

Еще один момент, который стоит помнить. Это то, что мы можем иногда угадать ориентировочный уровень, на котором, вероятно, будет воспроизводиться микс (например, танцевальная музыка скорее всего будет воспроизводиться довольно громко для окружающих), и использовать этот уровень в качестве основы во время сведения.

Есть еще одна причина, почему громче воспринимается лучше. Слушая на низких уровнях, мы слышим больше прямого звука из динамиков и меньше отраженного звука от границ комнаты (реакция комнаты). Мы слышим лишь незначительную ее часть, которая отражается и улавливается нашими ушами.

На более громких уровнях отражается больше энергии, и мы начинаем слышать ответ комнаты. И как следствие, чем громче звучит музыка, тем больше мы слышим приходящие отражения ВОКРУГ НАС, который дают ощущение, что музыка окружает нас.

Вы можете проделать следующий эксперимент, чтобы увидеть этот эффект, который будет более явный если это делать с закрытыми глазами. Слушайте трек на низких уровнях и попытайтесь определить пространственную границу звукового изображения. Большинство людей представляет себе линию, или очень короткий прямоугольник между двумя динамиками. Когда музыка становится громче, звуковое изображение растет, а в какой-то момент двухмерный прямоугольник превращается в неопределенный окружающий поток.

Громкость и маскировка

Когда дело доходит до того, чтобы сделать отдельные инструменты громче в миксе, их восприятие чаще всего улучшается. На это влияет — маскировка – способность одного звука, скрывать другой.

Точнее, частотные диапазоны одной тембра маскируют звучание другого. Одним из главных правил маскировки является следующее: то, что звучит громче маскирует более тихие звуки. Чем громче сделан инструмент, тем более мощным игроком он становится в маскировке, но тем яснее он будет восприниматься.

Подписывайтесь на RSS блога или по почте и следите за новыми статьями.

Понравился материал? Не забудьте лайкнуть.

Источник

Что такое кривые равной громкости

ГОСТ Р ИСО 226-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАНДАРТНЫЕ КРИВЫЕ РАВНОЙ ГРОМКОСТИ

Acoustics. Normal equal-loudness-level contours

Дата введения 2010-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 «Акустика»

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2019 г.

Введение

В ходе пересмотра настоящего стандарта ввиду необходимости установления порогов слышимости и выявившейся недостаточности данных об уровнях громкости принято решение разделить пороговые и не относящиеся к порогам слышимости данные на два отдельных документа. Пороги слышимости установлены ИСО 389-7:1996 «Акустика. Опорный нуль для калибровки аудиометрического оборудования. Часть 7. Опорные пороги слышимости в условиях свободного и диффузного звукового поля» как части серии международных стандартов, относящихся к опорным нулевым значениям для калибровки аудиометрического оборудования. Кривые равной громкости представлены в настоящем стандарте. Они уточнены по сравнению с ИСО 226:1987.

1 Область применения

a) звуковое поле при отсутствии испытуемого образовано свободно распространяющейся плоской волной;

b) источник звука находится прямо перед испытуемым;

c) звуковые сигналы являются чистыми тонами;

d) УЗД измеряют в точке расположения центра головы испытуемого, но при его отсутствии;

e) прослушивание является бинауральным;

f) испытуемыми являются люди с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно.

В приложении А в графическом виде и в табличном в приложении В приведены данные для третьоктавного ряда частот от 20 до 12500 Гц включительно в соответствии с ИСО 266.

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 человек с нормальным слухом (otologically normal person): Человек с нормальным состоянием здоровья, не имеющий симптомов ушных болезней, без серных пробок в ушных каналах, не подвергавшийся в прошлом чрезмерному воздействию звука, токсичных для ушей веществ и не имеющий в роду наследственной потери слуха.

3.2 свободное звуковое поле (free sound field): Звуковое поле, в котором влиянием ограждающих поверхностей помещения на звуковые волны можно пренебречь.

3.3 уровень громкости (loudness level): Величина в фонах, численно равная УЗД опорного звука в децибелах, созданного фронтально падающей плоской бегущей синусоидальной волной частотой 1000 Гц, громкость которого равна громкости оцениваемого звука.

3.4 соотношение равной громкости (equal-loudness relationship): Кривая или функция, выражающая связь между уровнем громкости и УЗД чистого тона на данной частоте.

3.6 стандартная кривая равной громкости (normal equal-loudness-level contour): Кривая равной громкости, построенная по усредненным ощущениям людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно.

3.7 порог слышимости (threshold of hearing): УЗД, при котором испытуемый в 50% случаев повторных испытаний, соответствующих определенным условиям, правильно указывает наличие звука.

4 Формулы для построения стандартных кривых равной громкости

4.1 Расчет УЗД по уровню громкости

, (1)

где ,

— показатель экспоненты для ощущения громкости;

— модуль передаточной функции линейной системы, нормированный на частоте 1000 Гц.

Значения данных величин приведены в таблице 1.

Источник

1 Область применения

a) звуковое поле при отсутствии испытуемого образовано свободно распространяющейся плоской волной;

b) источник звука находится прямо перед испытуемым;

c) звуковые сигналы являются чистыми тонами;

d) УЗД измеряют в точке расположения центра головы испытуемого, но при его отсутствии;

e) прослушивание является бинауральным;

f) испытуемыми являются люди с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно. В приложении А в графическом виде и в табличном в приложении В приведены данные для третьоктавного ряда частот от 20 до 12500 Гц включительно в соответствии с ИСО 266.

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 человек с нормальным слухом (otologically normal person): Человек с нормальным состоянием здоровья, не имеющий симптомов ушных болезней, без серных пробок в ушных каналах, не подвергавшийся в прошлом чрезмерному воздействию звука, токсичных для ушей веществ и не имеющий в роду наследственной потери слуха.

3.2 свободное звуковое поле (free sound field): Звуковое поле, в котором влиянием ограждающих поверхностей помещения на звуковые волны можно пренебречь.

3.3 уровень громкости (loudness level): Величина в фонах, численно равная УЗД опорного звука в децибелах, созданного фронтально падающей плоской бегущей синусоидальной волной частотой 1000 Гц, громкость которого равна громкости оцениваемого звука.

3.4 соотношение равной громкости (equal-loudness relationship): Кривая или функция, выражающая связь между уровнем громкости и УЗД чистого тона на данной частоте.

3.6 стандартная кривая равной громкости (normal equal-loudness-level contour): Кривая равной громкости, построенная по усредненным ощущениям людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно.

3.7 порог слышимости (threshold of hearing): УЗД, при котором испытуемый в 50 % случаев повторных испытаний, соответствующих определенным условиям, правильно указывает наличие звука.

4 Формулы для построения стандартных кривых равной громкости

4.1 Расчет УЗД по уровню громкости

УЗД L_p, дБ, чистого тона частотой f, имеющий уровень громкости L_N, фон, рассчитывают по формуле

где

a_f — показатель экспоненты для ощущения громкости;

L_u — модуль передаточной функции линейной системы, нормированный на частоте 1000 Гц. Значения данных величин приведены в таблице 1.

Формулу (1) применяют на всех частотах для значений уровня громкости, превышающих 20 фон, но меньших указанных ниже пределов:

90 фон для частот от 20 до 4000 Гц;

80 фон для частот от 5000 до 12500 Гц.

Вследствие недостатка экспериментальных данных для уровней громкости менее 20 фон, а также для уровней громкости в интервале от 90 до 100 фон в диапазоне частот от 20 до 1000 Гц (имеются данные только одной исследовательской организации для значения 100 фон) формула (1) может служить лишь для ориентировочной оценки УЗД.

4.2 Расчет уровней громкости по УЗД

Уровень громкости L_N, фон, чистого тона частотой f c УЗД L_p, дБ, рассчитывают по формуле

где

При расчете по формуле (2) имеют место те же ограничения, что при расчетах по формуле (1).

Приложение А
(обязательное)

Стандартные кривые равной громкости чистых тонов при прослушивании
в условиях свободного звукового поля

1 График порога слышимости T _f изображен пунктирной линией.

2 Кривая с уровнем громкости 10 фон изображена точками, так как недостаточно данных в интервале от порога слышимости до 20 фон. Кривая с уровнем громкости 100 фон также изображена точками, так как для ее построения имеются данные только одной исследовательской организации.

Приложение В
(обязательное)

Таблицы стандартных кривых равной громкости чистых тонов при прослушивании
в условиях свободного звукового поля

Уровень
громкости,
фон

Уровень громкости фон

Уровень громкости, фон

Уровень громкости, фон

Приложение С
(справочное)

Комментарии к методу построения стандартных кривых равной громкости

С.1 Экспериментальные данные

С.2 Расчетные формулы

Кривые равной громкости строят в координатах «частота-УЗД». Поскольку экспериментальные данные для построения кривых дискретны, они должны соответствующим образом интерполироваться. Для этого строят модельную функцию, представляющую собой соотношение равной громкости. Значения параметров этой функции получают по экспериментальным данным методом наименьших квадратов.

Интерполяция по оси УЗД выполнялась с помощью модельной функции громкости. Функция громкости представляет собой зависимость громкости звука от его УЗД. В качестве модельной функции громкости чистого тона l могут быть взяты, очевидно, функции различного вида. В настоящем стандарте использована функция:

Данная функция приведена в [14] и [15] и, несмотря на простоту, хорошо описывает громкость чистого тона при условии отсутствия маскирующего шума (см. [16]).

Кроме того, в [17] отмечается, что при оценке громкости имеют место два процесса: «процесс восприятия громкости» и «процесс численной оценки». В соответствии с этим предложена двухзвенная модель, в которой результаты обоих процессов описаны раздельным преобразованием звуковой энергии. Более того, в реальной слуховой системе излученный источником звук преобразуется передаточной функцией некоторой линейной системы, включающей в себя передаточную функцию головы человека, передаточные функции наружного и среднего уха, а также линейной механической части внутреннего уха. Передаточная функция данной линейной системы исчерпывающе описывает передаточную функцию между источником звука и восприятием громкости. В соответствии с вышесказанным процесс оценки громкости представляют состоящим из трех частей:

— преобразование звука линейной системой;

— численная оценка громкости.

На рисунке С.1 приведена блок-схема описанной модели.

Громкость в соответствии с данной моделью и функцией громкости (С.1) рассчитывают по формуле

Свободное звуковое поле

Свободное звуковое поле

Диапазон измерений a )

20 фон: от 2 до 63 Гц

40 фон: от 2 до 63 Гц

60 фон: от 2 до 63 Гц

80 фон: от 8 до 63 Гц

100 фон: от 31,5 до 63 Гц

20 фон: от 2 до 63 Гц

40 фон: от 2 до 63 Гц

60 фон: от 2 до 63 Гц

80 фон: от 4 до 63 Гц

100 фон: от 16 до 63 Гц

Порог слышимости: от 40 до 15000 Гц

30 фон: от 100 до 1000 Гц

40 фон: от 50 до 12500 Гц

50 фон: от 50 до 12500 Гц

60 фон: от 50 до 12500 Гц

Порог слышимости: от 63 до 12500 Гц

20 фон: от 63 до 12500 Гц

40 фон: от 125 до 8000 Гц

70 фон: от 125 до 12500 Гц

Число испытуемых (возраст)

Последовательный метод максимального правдоподобия

Последовательный метод максимального правдоподобия

Метод стационарного возбуждения

Метод стационарного возбуждения

Опорный (эталонный) тон

63 Гц постоянного уровня

63 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

Уровень испытательного тона

Выбирался случайно в зависимости от m и m ± s с)

7 уровней с интервалом 5 дБ

9 уровней с интервалами от 1,5 до 4,5 дБ

Последовательность тонов в паре

Опорный тон предъявляется первым

В случайном порядке

В случайном порядке

В случайном порядке

Число мнений в критерии однократного включения/выключения

Когда оператор почувствовал, что оценка PSE выполнена с необходимой точностью

Когда пять возможных уровней для данного испытания уже были представлены

7 уровней испытательного тона ´ 3 = 21 мнение

9 уровней испытательного тона ´ 20 = 180 мнений

Оценка максимального правдоподобия

Оценка максимального правдоподобия

При коэффициенте громкости отклика, равном 50 %

Оценка максимального правдоподобия

Уровень опорного тона определялся индивидуально по результату сравнения громкости между опорным тоном на частоте 1000 Гц и испытательным тоном на частоте 63 Гц

Уровень опорного тона определялся индивидуально по результату сравнения громкости между опорным тоном на частоте 1000 Гц и испытательным тоном на частоте 63 Гц

Уровни испытательного тона между испытаниями изменялись на 2,5 дБ

Диапазон измерений a )

Порог слышимости: от 100 до 1000 Гц

30 фон: от 100 до 1000 Гц

50 фон: от 100 до 1000 Гц

70 фон: от 100 до 1000 Гц

Порог слышимости: от 25 до 125, 250, 500, 1000 Гц

20 фон: от 31,5 до 125, 250, 500 Гц

40 фон: от 40 до 125, 250, 500 Гц

60 фон: от 50 до 125, 250, 500 Гц

80 фон: от 50 до 125, 250, 500 Гц

Порог слышимости: от 1000 до 16000 Гц

20 фон: от 1000 до 16000 Гц

30 фон: от 1000 до 16000 Гц

40 фон: от 1000 до 16000 Гц

Число испытуемых (возраст)

Метод стационарного возбуждения

Метод группировки (группирования)

Метод группировки (группирования)

Опорный (эталонный) тон

1000 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

Уровень испытательного тонального сигнала

± 1,875 дБ, ± 4,875 дБ, ± 7,875 дБ от равного по громкости уровня [24]

Изменялся с интервалом 2 дБ

Изменялся с интервалом 3 дБ

Длительность тонального сигнала

Последовательность тональных сигналов в паре

В случайном порядке

В случайном порядке

В случайном порядке

Число опросов в критерии однократного включения/выключения

70 опросов (20 раз для ± 1,875 дБ, 10 раз для ± 1,875 дБ, 5 раз для ± 7,875 дБ)

Когда шесть нисходящих и пять восходящих серий испытаний заканчивались

Когда четыре нисходящих и восходящих серий испытаний заканчивались

50 % психометрической функции

Среднее от последнего уровня последовательностей, исключая начальные спады

Медиана от последнего уровня последовательностей

Начальный уровень испытательного тона превышал уровень ИСО 226:1987 на величину от 15 до 20 дБ

Начальный уровень испытательного тона превышал уровень ИСО 226:1987 на 15 дБ

Диапазон измерений а)

Порог слышимости: от 50 до 16000 Гц

20 фон: от 50 до 800 Гц

40 фон: от 50 до 800 Гц

60 фон: от 50 до 800 Гц

80 фон: от 50 до 800 Гц

90 фон: от 125 до 800 Гц

100 фон: от 250 до 800 Гц

Порог слышимости: от 20 до 100 Гц

20 фон: от 20 до 100 Гц

40 фон: от 20 до 100 Гц

60 фон: от 20 до 100 Гц

80 фон: от 20 до 100 Гц

90 фон: от 20 до 100 Гц

100 фон: от 25 до 100 Гц

Порог слышимости: от 31,5 до 20000 Гц d )

20 фон: от 31,5 до 63, 125, 250, 500, от 1000 до 4000, 8000, 12500 Гц

40 фон: от 31,5 до 63, 125,250,500 Гц

70 фон: от 63 до 125, от 250 до 4000, 8000 Гц

60 фон: 100, 200,630, 1000 Гц

60 фон: от 16 до 160 Гц

Число испытуемых (возраст)

Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия

Метод стационарного возбуждения

Опорный (эталонный) тон

1000 Гц постоянного уровня

100 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

100 Гц постоянного уровня

Уровень испытательного тонального сигнала

9 уровней с интервалом от 1,5 до 2,5 дБ

Начальный шаг 8 дБ, далее уменьшавшийся вдвое вплоть до конечного значения 2 дБ при каждом втором реверсировании отклика

Длительность тонального сигнала

Последовательность тональных сигналов в паре

В случайном порядке

В случайном порядке

Число мнений в критерии однократного включения/выключения

Испытания прекращены, когда были представлены пять возможных уровней

9 уровней испытательного тона ´ 20 = 180 мнений

Оценка максимального правдоподобия

Оценка максимального правдоподобия

В качестве опорного уровня испытательного сигнала применялся индивидуальный равный по громкости уровень для 100 Гц в свободном звуковом поле

В качестве опорного уровня испытательного сигнала применялся индивидуальный равный по громкости уровень для 100 Гц в свободном звуковом поле

Диапазон измерений a )

Порог слышимости: от 31,5 до 18000 Гц

20 фон: от 50 до 16000 Гц

30 фон: от 1000 до 16000 Гц

40 фон: от 80 до 15000 Гц

50 фон: от 1000 до 16000 Гц

70 фон: от 125 до 12500 Гц

90 фон: от 1000 до 4000 Гц

Порог слышимости: от 1000 до 125000 Гц

60 фон: от 1000 до 12500 Гц

80 фон: от 1000 до 6300 Гц

Число испытуемых (возраст)

Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия

Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия

1000 Гц постоянного уровня

1000 Гц постоянного уровня

Уровень испытательного тонального сигнала

Длительность тонального сигнала

Последовательность тональных сигналов в паре

В случайном порядке

В случайном порядке

Число опросов в критерии однократного включения/выключения

После предъявления 50 пар тональных сигналов

После предъявления 60 пар тональных сигналов

Оценка максимального правдоподобия

Оценка максимального правдоподобия

Первый и второй предъявляемые уровни отличались на ± 20 дБ от наилучшей авторской гипотезы PSE

Первый и второй предъявляемые уровни отличались на ± 20 дБ от наилучшей авторской гипотезы PSE

а) Измеряемый диапазон «от А до В Гц» означает последовательность среднегеометрических частот третьоктавных полос по ИСО 266 в диапазоне от А до В Гц.

b ) Эксперименты «по звуковому давлению» были проведены в специальном малом помещении, в котором требуемое звуковое давление создавалось во всем пространстве помещения. Эксперименты при таких условиях ограничены низкочастотной областью. Такие эксперименты должны подтверждаться с целью получения результатов, не противоречащих результатам сравнительных исследований в свободном звуковом поле.

с) m и s являются оценками среднего и стандартного отклонения психометрической функции по методу максимального правдоподобия.

d ) Порог слышимости в [9] не был указан, но приведен в [25] наряду с [4].

Соотношение равной громкости, зависящее от звукового давления, может быть выражено так же, как функция частоты. Когда громкость чистого тона частотой 1000 Гц равна громкости чистого тона частотой f, из формулы (С.2) может быть получена формула

где r _f — звуковое давление чистого тона на частоте f, когда его громкость равна громкости чистого тона, имеющего частоту 1000 Гц и звуковое давление r _г;

При выводе формулы (С.3) предполагалось, что параметры b и b «процесса численной оценки» не зависят от частоты. С помощью полученных формул можно рассчитать УЗД чистого тона на частоте f, Гц, громкость которого равна громкости чистого тона на частоте 1000 Гц.

Показатель экспоненты a _r на частоте 1000 Гц принимают равным 0,25 по следующей причине. Типичное значение a _r, полученное с помощью метода оценки абсолютного значения громкости АМЕ (Absolute Magnitude Estimation), равно 0,27 (0,54 для звукового давления) [15]. Громкость, полученная в АМЕ-эксперименте, правильно описывает выходной сигнал двухзвенной модели. Таким образом, значение показателя экспоненты 0,27 соответствует a _г b в приведенных выше формулах, где b = 1,08. Данное значение b определено в [18]. Поэтому показатель экспоненты a _г на частоте 1000 Гц взят равным 0,25 (0,25 = 0,27/1,08).

С.3 Определение зависимых от частоты значений параметров таблицы С.1

Кривые равной громкости могут быть построены, если в формуле (С.1) известны значения зависящих от частоты параметров a _f, L_U и T_f. Эти значения рассчитаны по экспериментальным данным следующим образом.

c) Значения L_U повторно оценивались с помощью формулы (1) по найденным a _f. Новые значения L_U интерполировались кубическим В-сплайном. Результат представлен в таблице 1 значениями величины L_U.

С.4 Оценка соответствия кривых равной громкости экспериментальным данным

1 Данные измерений по звуковому давлению (ЗД) получены только для низких частот [см. также таблицу С.1 и сноску b) в ней].

2 Графическими символами отмечены экспериментальные данные, кривые рассчитаны по формуле (1).

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочного международного стандарта ссылочному национальному
стандарту Российской Федерации (и действующему в этом качестве межгосударственному
стандарту)

Обозначение ссылочного
международного стандарта

Обозначение и наименование соответствующего
национального стандарта

ГОСТ 12090-80 Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды

Библиография

[1] KIRK, В. Horestyrke og genevirkning af infralyd. Institute of Electronic Systems, Aalborg University, Aalborg, Denmark, 1983, pp. 1-111 (in Danish) ISSN 0106-0791

[3] ВЕТКЕ, К. and MELLERT, V. New measurements of equal-loudness level contours. Proc. Inter-noise 89. 1989, pp. 793-796

[10] BELLMANN, M.A., MELLERT, V., RECKHARDT, С and REMMERS, H. Sound and vibration at low frequencies. Joint meeting of ASA, EAAand DAGA, 1999, Berlin, Germany. J. Acoust. Soc. Am., 105, 1999, p. 1297

[25] TAKESHIMA, H., SUZUKI, Y., KUMAGAI, M., SONE, Т., FUJIMORI, T. and MIURA, H. Threshold of hearing for pure tone under free-field listening conditions. J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 15, 1994, pp. 159-169

Ключевые слова: порог слышимости, уровень громкости, частота чистого тона, уровень звукового давления, стандартные кривые равной громкости

Источник