Poziom ciśnienia akustycznego - Polski Serwis Naukowy

Poziom ciśnienia akustycznego jest to bezwymiarowa wielkość przedstawiona w skali logarytmicznej opisująca stosunek średniego kwadratu ciśnienia akustycznego do tzw. ciśnienia odniesienia. Poziom ciśnienia akustycznego pozwala na łatwe uszeregowanie sygnałów akustycznych ze względu na ich natężenia; operowanie wartościami ciśnienia byłoby kłopotliwe ze względu na dużą rozpiętość ich skali. Na przykład układ słuchowy człowieka może percypować dźwięki o wartościach od ok. 20 [μPa] do ok. 20 [ Pa]. Dzięki zastosowaniu pojęcia poziomu ciśnienia akustycznego, cała dynamika słuchu może być opisana liczbami z zakresu od 0 do 120, a nie od 0,00002 do 20.

Izofona (krzywa izofoniczna) – krzywa jednakowego poziomu głośności dźwięku. Izofony są przedstawiane w układzie logarytmicznej zależności poziomu natężenia dźwięku lub poziomu ciśnienia akustycznego od częstotliwości. Dana krzywa izofoniczna ma tę samą wartość, na przestrzeni różnych częstotliwości, liczoną w fonach, ale różną liczoną w decybelach. Wynika to z różnego odbioru częstotliwości przez ludzkie ucho.

Ciśnienie to wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:

Poziom ciśnienia akustycznego zdefiniowany jest wzorem: $L_p = 10 \log \frac{{\left\langle {p^2 } \right\rangle }}{{p_0^2 }}$

gdzie: $\left\langle {p^2 } \right\rangle$ – średni kwadrat ciśnienia akustycznego, $p_0 = 2 \cdot 10^{ - 5} \;\left[ {\text{Pa}} \right]$ – wartość ciśnienia odniesienia.

Wartość poziomu ciśnienia akustycznego podaje się w dB SPL (od Sound Pressure Level).

Poziom ciśnienia akustycznego nie jest dobrą miara percypowanej głośności, gdyż nie uwzględnia zmiennej czułości ucha na dźwięki o różnych wysokościach krzywych izofonicznych. Lepszym wyznacznikiem głośności jest poziom dźwięku.

Poziom ciśnienia akustycznego równy jest o 0 dB, gdy średni kwadrat ciśnienia akustycznego równy jest ciśnieniu odniesienia.

Głośność – cecha wrażenia słuchowego, która umożliwia odróżnianie dźwięków cichszych i głośniejszych. Jest pojęciem psychoakustycznym i nie może być utożsamiana z parametrami fizycznymi, chociaż od nich zależy, np. od ciśnienia, struktury widmowej, czasu trwania. Wrażenie głośności określa się przez poziom głośności w fonach lub przez głośność w sonach.