Динамический диапазон слуха. Понятие дециБел

Восприятие звука это субъективная оценка силы (интенсивности) звука.

Источник звука производит колебания, вызывающие ощущение звука, с определенной интенсивностью, силой, которую можно измерить достаточно точно. Человек может четко дать определение громкости слышимого источника по простой шкале определений (громко, тихо, нормально, еле слышно...). Однако человек воспринимает этот звук по-разному в силу различных факторов (удаленности от источника, зашумленности помещения...). При анализе звуковой громкости обязательно надо учитывать эти факторы.

Человеческий слух ограничен по восприятию звуков. Существуют две границы: нижняя и верхняя. Нижний порог слышимости – звуковая величина, при которой мы начинаем различать звуки относительно тишины. Звуки, которые мы не воспринимаем, лежат за порогом слышимости.

Верхний порог слышимости ограничен звуком вызывающим ощущение боли в ушах, это так называемый «болевой порог».

Сила звука у порога слышимости и болевого порога отличается в 10¹² раз.

Таким образом, мы имеем некоторый диапазон слышимых звуков, громкость которых можем определить, опираясь на ощущения.

Например: Громким можно назвать тот звук, который превышает громкость нормальной речи, а тихим наоборот является такой звук, при котором хочется говорить тихо или шёпотом, что бы услышать его.

Так случилось, что наш орган слуха воспринимает звуки разной частоты по-разному, оценивает интенсивность источников звука не линейно, а по некоторой логарифмической кривой:

Человек одинаково оценивает равные относительные изменения звука. Другими словами, изменение громкости кажется человеку одинаковым, если сила звука источника изменилась в одно и то же количество раз (или на один и тот же процент относительно своей первоначальной громкости). Однако в реальности, на разной громкости звук воспринимается по-разному. Для восприятия изменений тихого звука потребуется минимальное изменение его интенсивности, но при прослушивании звуков большой интенсивности потребуется значительное изменение, чтоб вызвать аналогичные ощущения.

Существует ряд формул доказывающих, что восприятие тихих и громких звуков не линейно, оно подвержено логарифмической зависимости изменения громкости одного звука от другого. Принципиальным значением в этом понятии лежит то, что ощущаемое изменение тихих звуков мы различаем очень чётко, однако при увеличении интенсивности звука, что бы ощутить аналогичную разницу, потребуется изменение интенсивности в десятки и сотни раз.

Например, если говорить нормальным голосом, то даже самые незначительные изменения его интенсивности (громкости) воспримутся вами как явное изменение. А вот если слушать шум одного поезда и через какое-то время появится другой поезд с аналогичной громкостью шума, звук по логике усилится в 2 раза, однако разницы мы почти не почувствуем.