El volumen del sonido es la sensación subjetiva de la presión del sonido ( intensidad del sonido ), que le permite organizar todos los sonidos en una escala de bajo a alto. El volumen de un sonido depende principalmente de la intensidad del sonido, pero también de la distribución de la energía de las vibraciones del sonido a lo largo de la escala de frecuencia [1] . Además, la intensidad del sonido se ve afectada por su localización en el espacio, la duración de la exposición, el efecto de enmascaramiento de otros sonidos y otros factores [2] [3] .
La intensidad de un sonido depende de manera compleja de la presión, la frecuencia y la forma de onda del sonido. A una frecuencia y forma de oscilaciones constantes, el volumen del sonido aumenta al aumentar la presión del sonido. Con la misma presión de sonido, el volumen de los sonidos sinusoidales de diferentes frecuencias es diferente: el mismo volumen a diferentes frecuencias puede tener sonidos de diferente intensidad [4] .
Para cuantificar la sonoridad absoluta, el psicólogo estadounidense Stanley Stevens propuso una unidad especial del sueño . La sonoridad de 1 hijo es la sonoridad de un tono puro (sonido sinusoidal) a una frecuencia de 1000 Hz y un nivel de presión sonora (SPL) de 40 dB [2] relativo a un valor de referencia de 20 µPa [1] .
El nivel de volumen relativo generalmente se estima en unidades logarítmicas: fondos . El nivel de volumen de un tono puro con una frecuencia de 1000 Hz en fondos es numéricamente igual a SPL en decibelios [1] .
La figura superior muestra una familia de curvas de igual volumen, también llamadas isófonos . Representan un SPL estandarizado ( ISO 226:1987) en función de la frecuencia a un nivel de sonoridad determinado. El isófono de "fondo 0", indicado por una línea de puntos, caracteriza el umbral de audición para sonidos de diferentes frecuencias para una audición normal . Cada curva combina tonos puros en diferentes frecuencias, el mismo volumen para oyentes de 18 a 20 años [1] .
En GOST R ISO 226-2009 se presentan curvas de igual volumen estándar refinadas (ISO 226:2003 Acústica: contornos de nivel de igual volumen normal, IDT) en forma gráfica y tabular. Se basan en los resultados de 12 estudios independientes realizados en Dinamarca, Alemania y Japón entre 1983 y 2002. Las curvas de igual volumen se construyen de acuerdo con las sensaciones promedio de personas con audición normal de 18 a 25 años inclusive [5] .
Con un SPL bajo, la evaluación subjetiva del nivel de volumen depende en gran medida de la frecuencia: la audición es menos sensible a las frecuencias altas y bajas. Con un SPL grande, los sonidos bajos, medios y altos se evalúan de manera más uniforme en términos de volumen [2] . La naturaleza de las curvas de igual volumen muestra que las personas con audición normal son más sensibles a los sonidos en el rango de frecuencia de 2500-4000 Hz [5] .
| Sonido | Nivel de volumen , fondo |
Volumen, dormir |
|---|---|---|
| Susurro a 1 metro | veinte | 0.1 |
| Conversación a 1 metro | 55…60 | 3…4.5 |
| Ruido medio de la calle | 55…60 | 3…4.5 |
| reunión ruidosa | 65…70 | 6…8 |
| El ruido de los aplausos | 60…75 | 4,5…12 |
| calle ruidosa | 75…80 | 12…18 |
| El sonido de la orquesta | 80…100 | 18…90 |
La sensación de volumen depende de la duración de la exposición al sonido: con la misma frecuencia e intensidad de dos señales de sonido, una señal más corta parece menos fuerte [1] . Un pitido muy corto (menos de 35 ms) de alta intensidad puede no causar sensación de volumen, pero puede dañar el sistema auditivo. A medida que aumenta la duración de la señal sonora (con una intensidad aceptable), la sensación de sonoridad aumenta gradualmente hasta que la duración de la señal alcanza un valor aproximado de 100-200 ms [2] .
La práctica demuestra que una señal de audio de banda ancha (habla, música, ruido y otros sonidos complejos) parece más fuerte que una señal de banda estrecha o un tono puro con el mismo nivel de presión de sonido [3] .