ГОСТ Р ИСО 226-2009
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Акустика
СТАНДАРТНЫЕ КРИВЫЕ РАВНОЙ ГРОМКОСТИ
Acoustics. Normal equal-loudness-level contours
ОКС 13.140
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"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 863-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 226:2003* "Акустика. Стандартные кривые равной громкости" (ISO 226:2003 "Acoustics - Normal equal-loudness-level contours", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2019 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Кривые в координатах "частота - уровень звукового давления", определяющие совокупность чистых тонов, воспринимаемых равными по громкости, выражают фундаментальные свойства слуха человека и являются основой психоакустики. Порог слышимости в свободном и диффузном звуковых полях и кривые равной громкости были введены ИСО 226:1987.
Примечание - Равные уровни громкости могут быть определены и для частотных полос шума. Однако настоящий стандарт устанавливает кривые равной громкости только чистых тонов, так как для построения кривых в частотных полосах недостаточно данных, но он может быть применен для шума в третьоктавных/октавных полосах.
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
Настоящий стандарт устанавливает совокупности уровня звукового давления (далее - УЗД) и частоты непрерывных чистых тонов, воспринимаемых испытуемыми, равными по громкости. Устанавливаемые значения получены при следующих условиях:
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
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).
ISO 266, Acoustics - Preferred frequencies (Акустика. Предпочтительные частоты)
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.
3.5 кривая равной громкости (equal-loudness-level contour): График в координатах "УЗД - частота", ординаты точек которого соответствуют частоте чистых тонов, воспринимаемых равными по громкости.
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.
Примечание - Метод построения стандартных кривых равной громкости приведен в приложении С.
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
где
Значения данных величин приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Значения параметров для расчета стандартных кривых равной громкости по формуле (1)
Частота | Частота | ||||||
20 | 0,532 | - 31,6 | 78,5 | 630 | 0,259 | 0,3 | 3,0 |
25 | 0,506 | - 27,2 | 68,7 | 800 | 0,253 | 0,5 | 2,2 |
31,5 | 0,480 | - 23,0 | 59,5 | 1000 | 0,250 | 0,0 | 2,4 |
40 | 0,455 | - 19,1 | 51,1 | 1250 | 0,246 | - 2,7 | 3,5 |
50 | 0,432 | - 15,9 | 44,0 | 1600 | 0,244 | - 4,1 | 1,7 |
63 | 0,409 | - 13,0 | 37,5 | 2000 | 0,243 | - 1,0 | - 1,3 |
80 | 0,387 | - 10,3 | 31,5 | 2500 | 0,243 | 1,7 | - 4,2 |
100 | 0,367 | - 8,1 | 26,5 | 3150 | 0,243 | 2,5 | - 6,0 |
125 | 0,349 | - 6,2 | 22,1 | 4000 | 0,242 | 1,2 | - 5,4 |
160 | 0,330 | - 4,5 | 17,9 | 5000 | 0,242 | - 2,1 | - 1,5 |
200 | 0,315 | - 3,1 | 14,4 | 6300 | 0,245 | - 7,1 | 6,0 |
250 | 0,301 | - 2,0 | 11,4 | 8000 | 0,254 | - 11,2 | 12,6 |
315 | 0,288 | - 1,1 | 8,6 | 10000 | 0,271 | - 10,7 | 13,9 |
400 | 0,276 | - 0,4 | 6,2 | 12500 | 0,301 | - 3,1 | 12,3 |
500 | 0,267 | 0,0 | 4,4 |
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
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
Примечания:
1 График порога слышимости
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.
Рисунок А.1 - Стандартные кривые равной громкости чистых тонов (бинауральное прослушивание в свободном звуковом поле, фронтальное падение звука на испытуемого)
Приложение B
(обязательное)
Таблицы стандартных кривых равной громкости чистых тонов при прослушивании в условиях свободного звукового поля
Таблица В.1 - УЗД, соответствующий заданному уровню громкости чистых тонов, в диапазоне частот от 20 до 12500 Гц
Уровень громкости, | УЗД, дБ | |||||||||
фон | Частота, Гц | |||||||||
20 | 25 | 31,5 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | |
10 | (83,8) | (75,8) | (68,2) | (61,1) | (55,0) | (49,0) | (43,2) | (38,1) | (33,5) | (28,8) |
20 | 89,6 | 82,7 | 76,0 | 69,6 | 64,0 | 58,6 | 53,2 | 48,4 | 43,9 | 39,4 |
30 | 94,8 | 88,5 | 82,4 | 76,5 | 71,3 | 66,2 | 61,2 | 56,8 | 52,5 | 48,4 |
40 | 99,9 | 93,9 | 88,2 | 82,6 | 77,8 | 73,1 | 68,5 | 64,4 | 60,6 | 56,7 |
50 | 104,7 | 99,1 | 93,7 | 88,5 | 84,0 | 79,6 | 75,4 | 71,6 | 68,2 | 64,7 |
60 | 109,5 | 104,2 | 99,1 | 94,2 | 90,0 | 85,9 | 82,1 | 78,7 | 75,6 | 72,5 |
70 | 114,3 | 109,2 | 104,4 | 99,8 | 95,9 | 92,2 | 88,6 | 85,6 | 82,9 | 80,2 |
80 | 119,0 | 114,2 | 109,6 | 105,3 | 101,7 | 98,4 | 95,2 | 92,5 | 90,1 | 87,8 |
90 | 123,7 | 119,2 | 114,9 | 110,9 | 107,5 | 104,5 | 101,7 | 99,3 | 97,3 | 95,4 |
100 | (128,4) | (124,2) | (120,1) | (116,4) | (113,4) | (110,6) | (108,2) | (106,2) | (104,5) | (103,0) |
Продолжение таблицы В.1
Уровень громкости, | УЗД, дБ | |||||||||
фон | Частота, Гц | |||||||||
200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | |
10 | (24,8) | (21,3) | (18,1) | (15,1) | (13,0) | (11,2) | (10,0) | 10,0 | (11,3) | (10,4) |
20 | 35,5 | 32,0 | 28,7 | 25,7 | 23,4 | 21,5 | 20,1 | 20,0 | 21,5 | 21,4 |
30 | 44,8 | 41,5 | 38,4 | 35,5 | 33,4 | 31,5 | 30,1 | 30,0 | 31,6 | 32,0 |
40 | 53,4 | 50,4 | 47,6 | 45,0 | 43,1 | 41,3 | 40,1 | 40,0 | 41,8 | 42,5 |
50 | 61,7 | 59,0 | 56,5 | 54,3 | 52,6 | 51,1 | 50,0 | 50,0 | 52,0 | 52,9 |
60 | 69,9 | 67,5 | 65,4 | 63,5 | 62,1 | 60,8 | 59,9 | 60,0 | 62,2 | 63,2 |
70 | 77,9 | 75,9 | 74,2 | 72,6 | 71,5 | 70,5 | 69,8 | 70,0 | 72,3 | 73,5 |
80 | 85,9 | 84,3 | 82,9 | 81,7 | 80,9 | 80,2 | 79,7 | 80,0 | 82,5 | 83,7 |
90 | 93,9 | 92,6 | 91,6 | 90,8 | 90,2 | 89,8 | 89,6 | 90,0 | 92,6 | 94,0 |
100 | (101,8) | (101,0) | (100,3) | (99,8) | (99,6) | (99,5) | (99,4) | 100,0 | - | - |
Окончание таблицы В.1
Уровень громкости, | УЗД, дБ | ||||||||
фон | Частота, Гц | ||||||||
2000 | 2500 | 3150 | 4000 | 5000 | 6300 | 8000 | 10000 | 12500 | |
10 | (7,3) | (4,5) | (3,0) | (3,8) | (7,5) | (14,3) | (21,0) | (23,4) | (22,3) |
20 | 18,2 | 15,4 | 14,3 | 15,1 | 18,6 | 25,0 | 31,5 | 34,4 | 33,0 |
30 | 28,8 | 26,0 | 25,0 | 26,0 | 29,4 | 35,5 | 41,7 | 44,6 | 42,5 |
40 | 39,2 | 36,5 | 35,6 | 36,6 | 40,0 | 45,8 | 51,8 | 54,3 | 51,5 |
50 | 49,6 | 46,9 | 46,1 | 47,1 | 50,5 | 56,1 | 61,8 | 63,8 | 60,1 |
60 | 60,0 | 57,3 | 56,4 | 57,6 | 60,9 | 66,4 | 71,7 | 73,2 | 68,6 |
70 | 70,3 | 67,6 | 66,8 | 68,0 | 71,3 | 76,6 | 81,5 | 82,5 | 77,0 |
80 | 80,6 | 77,9 | 77,1 | 78,3 | 81,6 | 86,8 | 91,4 | 91,7 | 85,4 |
90 | 90,9 | 88,2 | 87,4 | 88,7 | - | - | - | - | - |
100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Примечание - Значения в скобках приведены только для сведения. | |||||||||
Таблица В.2 - Уровни громкости, соответствующие заданному УЗД чистых тонов в диапазоне частот от 20 до 12500 Гц
УЗД, дБ | Уровень громкости, фон | |||||||||
Частота, Гц | ||||||||||
20 | 25 | 31,5 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | |
0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
20 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
30 | - | - | - | - | - | - | - | (4,3) | (7,3) | (11,1) |
40 | - | - | - | - | - | - | (7,5) | (11,6) | (16,0) | 20,7 |
50 | - | - | - | - | (6,0) | (10,9) | (16,5) | 21,9 | 26,9 | 31,9 |
60 | - | - | - | (8,9) | (15,2) | 21,8 | 28,4 | 34,2 | 39,3 | 44,1 |
70 | - | - | (12,1) | 20,6 | 28,2 | 35,5 | 42,2 | 47,8 | 52,5 | 56,8 |
80 | (4,4) | (15,9) | 26,2 | 35,7 | 43,6 | 50,7 | 57,0 | 62,0 | 66,1 | 69,8 |
90 | 20,8 | 32,7 | 43,3 | 52,7 | 60,1 | 66,5 | 72,1 | 76,4 | 79,9 | 82,9 |
100 | 40,3 | 51,7 | 61,8 | 70,4 | 77,1 | 82,7 | 87,5 | (91,0) | (93,8) | (96,1) |
110 | 61,1 | 71,6 | 80,7 | 88,5 | (94,3) | (99,0) | - | - | - | - |
120 | 82,2 | (91,7) | (99,8) | - | - | - | - | - | - | - |
Продолжение таблицы В.2
УЗД, дБ | Уровень громкости, фон | |||||||||
Частота, Гц | ||||||||||
200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | |
0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
10 | - | - | - | (5,5) | (7,3) | (8,9) | (10,0) | 10,0 | (8,8) | (9,6) |
20 | (6,2) | (8,9) | (11,8) | (14,5) | (16,7) | (18,6) | (19,9) | 20,0 | (18,6) | (18,7) |
30 | (14,6) | (18,0) | 21,3 | 24,4 | 26,6 | 28,5 | 29,9 | 30,0 | 28,4 | 28,1 |
40 | 24,8 | 28,4 | 31,8 | 34,7 | 36,9 | 38,7 | 40,0 | 40,0 | 38,2 | 37,6 |
50 | 36,0 | 39,6 | 42,7 | 45,4 | 47,3 | 48,9 | 50,0 | 50,0 | 48,1 | 47,3 |
60 | 47,9 | 51,2 | 53,9 | 56,3 | 57,9 | 59,2 | 60,1 | 60,0 | 57,9 | 56,9 |
70 | 60,2 | 63,0 | 65,3 | 67,2 | 68,5 | 69,5 | 70,3 | 70,0 | 67,8 | 66,7 |
80 | 72,6 | 74,9 | 76,7 | 78,2 | 79,1 | 79,9 | 80,4 | 80,0 | 77,6 | 76,4 |
90 | 85,2 | 86,9 | 88,2 | 89,2 | 89,8 | (90,2) | (90,5) | 90,0 | 87,4 | 86,1 |
100 | (97,7) | (98,9) | (99,7) | - | - | - | - | 100,0 | - | - |
110 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
120 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Окончание таблицы В.2
УЗД, дБ | Уровень громкости, фон | ||||||||
Частота, Гц | |||||||||
2000 | 2500 | 3150 | 4000 | 5000 | 6300 | 8000 | 10000 | 12500 | |
0 | - | (6,1) | (7,4) | (6,8) | - | - | - | - | - |
10 | (12,5) | (15,1) | (16,2) | (15,4) | (12,3) | (6,0) | - | - | - |
20 | 21,8 | 24,3 | 25,3 | 24,5 | 21,3 | (15,3) | (9,1) | (7,1) | (8,1) |
30 | 31,2 | 33,8 | 34,7 | 33,8 | 30,6 | 24,8 | (18,6) | (15,9) | (17,0) |
40 | 40,8 | 43,4 | 44,2 | 43,2 | 40,0 | 34,4 | 28,3 | 25,5 | 27,3 |
50 | 50,4 | 53,0 | 53,8 | 52,8 | 49,6 | 44,1 | 38,2 | 35,6 | 38,3 |
60 | 60,1 | 62,7 | 63,5 | 62,4 | 59,2 | 53,8 | 48,3 | 46,0 | 49,9 |
70 | 69,8 | 72,4 | 73,2 | 72,0 | 68,8 | 63,6 | 58,4 | 56,7 | 61,7 |
80 | 79,5 | 82,1 | 82,9 | 81,7 | 78,5 | 73,4 | 68,5 | 67,4 | 73,6 |
90 | 89,2 | - | - | - | - | - | 78,6 | 78,2 | - |
100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
110 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
120 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Примечание - Значения в скобках приведены только для сведения. | |||||||||
Приложение C
(справочное)
Комментарии к методу построения стандартных кривых равной громкости
C.1 Экспериментальные данные
Стандартные кривые равной громкости чистых тонов при прослушивании в условиях свободного звукового поля, устанавливаемые ИСО 226, получены по результатам 12 независимых исследований [1]-[12]. В большинстве случаев условия экспериментов по требованиям к испытательным воздействиям и испытуемым лицам удовлетворяли рекомендуемым (см. [13]). Отклонения от рекомендуемых условий испытаний могут быть признаны несущественными. Отличительные особенности исследований приведены в таблице С.1.
C.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
где
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;
- восприятие громкости;
- численная оценка громкости.
На рисунке С.1 приведена блок-схема описанной модели.
Рисунок С.1 - Блок-схема модели процесса оценки громкости
Громкость в соответствии с данной моделью и функцией громкости (С.1) рассчитывают по формуле
где
Таблица С.1 - Описание исследований стандартных кривых равной громкости чистых тонов
Наименование данных | Значение по [1] | Значение по [2] | Значение по [3] | Значение по [4] |
Год | 1983 | 1984 | 1989 | 1989 |
Страна | Дания | Дания | Германия | Германия |
Звуковое поле | Поле давления | Поле давления | Свободное звуковое поле | Свободное звуковое поле |
Диапазон измерений | 20 фон: от 2 до 63 Гц | 20 фон: от 2 до 63 Гц | Порог слышимости: от 40 до 15000 Гц | Порог слышимости: от 63 до 12500 Гц |
Число испытуемых (возраст) | 14 | 20 | От 13 до 49 | От 9 до 32 |
Экспериментальный метод | 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 | Выбирался случайно в зависимости от | 7 уровней с интервалом 5 дБ | 9 уровней с интервалами от 1,5 до 4,5 дБ |
Длительность тона | 2 с | 2 с | 1 с | 1 с |
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 | 9 уровней испытательного тона |
PSE-оценка (Power Spectrum Envelope - огибающая спектра мощности) | Оценка максимального правдоподобия | Оценка максимального правдоподобия | При коэффициенте громкости отклика, равном 50% | Оценка максимального правдоподобия |
Примечание | 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 | - |
Продолжение таблицы С.1
Наименование данных | Значение по [5] | Значение по [6] | Значение по [7] |
Год | 1990 | 1990 | 1994 |
Страна | Германия | Дания | Дания |
Звуковое поле | Свободное поле | Свободное поле | Свободное поле |
Диапазон измерений | Порог слышимости: от 100 до 1000 Гц | Порог слышимости: от 25 до 125, 250, 500, 1000 Гц | Порог слышимости: от 1000 до 16000 Гц |
Число испытуемых (возраст) | 12 | От 10 до 12 | 29 |
Экспериментальный метод | 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 | 1 с | 1 с | 1 с |
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 ±4,875 дБ, 5 раз для ±7,875 дБ) | Когда шесть нисходящих и пять восходящих серий испытаний заканчивались | Когда четыре нисходящие и восходящие серии испытаний заканчивались |
PSE оценка | 50% психометрической функции | Среднее от последнего уровня последовательностей, исключая начальные спады | Медиана от последнего уровня последовательностей |
Примечание | - | 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 |
Продолжение таблицы С.1
Наименование данных | Значение по [8] | Значение по [9] | Значение по [10] | ||
Год | 1997 | 1997 | 1999 | ||
Страна | Дания | Япония | Германия | ||
Звуковое поле | Свободное поле | Поле давления | Свободное поле | Свободное поле | Поле давления |
Диапазон измерений | Порог слышимости: от 50 до 16000 Гц | Порог слышимости: от 20 до 100 Гц | Порог слышимости: от 31,5 до 20000 Гц | 60 фон: 100, 200, 630, 1000 Гц | 60 фон: от 16 до 160 Гц |
Число испытуемых (возраст) | 27 | 14 | от 9 до 30 | 12 | |
Экспериментальный метод | Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия | Метод стационарного возбуждения | Адаптивный однократно восходящий - нисходящий метод | ||
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 | Выбирался случайно в зависимости от | 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 | 1 с | 1 с | Нет данных | ||
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 | |||
PSE-оценка | Оценка максимального правдоподобия | Оценка максимального правдоподобия | |||
Примечание | 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 | |||
Окончание таблицы С.1
Наименование данных | Значение по [11] | Значение по [12] |
Год | 2000 | 2002 |
Страна | Япония | Япония |
Звуковое поле | Свободное поле | Свободное поле |
Диапазон измерений | Порог слышимости: от 31,5 до 18000 Гц | Порог слышимости: от 1000 до 12500 Гц |
Число испытуемых (возраст) | От 7 до 32 | 21 |
Экспериментальный метод | Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия | Рандомизированный последовательный метод максимального правдоподобия |
Опорный (эталонный) тон | 1000 Гц постоянного уровня | 1000 Гц постоянного уровня |
Уровень испытательного тонального сигнала | Выбирается случайно от | Выбирался случайно от |
Длительность тонального сигнала | 1 с | 1 с |
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 |
PSE-оценка | Оценка максимального правдоподобия | Оценка максимального правдоподобия |
Примечание | 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 |
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
где
При выводе формулы (С.3) предполагалось, что параметры
Формула (С.3) может быть преобразована в формулу (C.1) заменой величин
Показатель экспоненты
C.3 Определение зависимых от частоты значений параметров таблицы C.1
Кривые равной громкости могут быть построены, если в формуле (C.1) известны значения зависящих от частоты параметров
a) Использованы средние значения, за исключением результатов двух исследований [19,21]. Пороги слышимости для каждой частоты в диапазоне от 20 до 12500 Гц [3]-[9], [11], [12], [20], [22], [23] представлены средними значениями результатов всех исследований, а затем интерполированы функцией кубического В-сплайна. Результат представлен в таблице C.1 значениями величины
b) Значения
c) Значения
C.4 Оценка соответствия кривых равной громкости экспериментальным данным
Оценка кривых равной громкости проведена в диапазоне частот от 20 до 12500 Гц, поскольку для частот выше 12500 Гц велик разброс экспериментальных данных. На рисунке С.2 показаны экспериментальные данные, стандартные кривые равной громкости, включая кривую порога слышимости [1]-[12], [19]-[23].
Примечания:
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).
Рисунок С.2 - Кривые равной громкости чистых тонов при стандартном прослушивании в условиях свободного звукового поля
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
ISO 266 | IDT | ГОСТ 12090-80 "Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды" |
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта: - IDT - идентичный стандарт. | ||
Библиография
[1] | Kirk B. Horestyrke og genevirkning af infralyd. Institute of Electronic Systems, Aalborg University, Aalborg, Denmark, 1983, p.1-111 (in Danish) ISSN 0106-0791 |
[2] | Moller H., Andresen J. Loudness of pure tones at low and infrasonic frequencies. J. Low Freq. Noise and Vib., 3, 1984, p.78-87 |
[3] | Betke K. and Mellert V. New measurements of equal-loudness level contours. Proc. Inter-noise 89. 1989, p.793-796 |
[4] | Suzuki S., Suzuki Y., Kono S., Sone T., Kumagai M., Miura H. and Kado H. Equal-loudness level contours for pure tone under free field listening condition (I) - Some data and considerations on experimental conditions. J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 10, 1989, p.329-338 |
[5] | Fastl H., Jaroszewski A., Shorer E. and Zwicker E. Equal loudness contours between 100 and 1000 Hz for 30, 50 and 70 phon. Acustica, 70, 1990, p.197-201 |
[6] | Watanabe T. and Moller H. Hearing threshold and equal loudness contours in free field at frequencies below 1 kHz. J. Low Freq. Noise and Vib., 9, 1990, p. 135-148; Watanabe T, Moller H. Low frequency hearing thresholds in pressure field and in free field. J. Low Freq. Noise Vibr., 9, 1990, p.106-115 |
[7] | Poulsen T. and Thogersen L. Hearing threshold and equal loudness level contours in a free sound field for pure tones from 1 kHz to 16 kHz. Proc. Nordic Acoust. Meeting, 1994, p.195-198 |
[8] | Lydolf M. and Moller H. New measurements of the threshold of hearing and equal-loudness contours at low frequencies. Proceedings of the 8th International meeting on Low Frequency Noise and Vibration, Gothenburg, Sweden, 1997, p.76-84 |
[9] | Takeshima H., Suzuki Y., Kumagai M., Sone T., Fujimori T. and Miura H. Equal-loudness level measured with the method of constant stimuli - Equal-loudness level contours for pure tone under free-field listening condition (II). J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 18, 1997, p.337-340 |
[10] | Bellmann M.A., Mellert V., Reckhardt C. and Remmers H. Sound and vibration at low frequencies. Joint meeting of ASA, EAA and DAGA, 1999, Berlin, Germany. J. Acoust. Soc. Am., 105, 1999, p.1297 |
[11] | Takeshima H., Suzuki Y., Fujii H., Kumagai M., Ashihara K., Fujimori T. and Sone T. Equalloudness contours measured by the randomized maximum likelihood sequential procedure. Acustica - acta acustica, 87, 2001, p.389-399 |
[12] | Takeshima H., Suzuki Y., Ashihara K. and Fujimori T. Equal-loudness contours between 1 kHz and 12.5 kHz for 60 and 80 phons. Acoust. Sci. Tech., 23, 2002, p.106-109 |
[13] | ISO/TC 43/WG 1 Threshold of hearing, Preferred test conditions for determining hearing thresholds for standardization. Scand. Audiol., 25, 1996, p.45-52 |
[14] | Zwislocki J.J. and Hellman R.P. On the psychophysical law. J. Acoust. Soc. Am., 32, 1960, p.924 |
[15] | Lochner J.P.A. and Burger J.F. Form of the loudness function in the presence of masking noise. J. Acoust. Soc. Am., 33, 1961, p.1705-1707 |
[16] | Humes L.E. and Jesteadt W. Models of the effects of threshold on loudness growth and summation. J. Acoust. Soc. Am., 90, 1991, p.1933-1943 |
[17] | Atteneave F. Perception and related areas. A study of science. Vol. 4, S. Koch (ed.), McGrawHill, New-York, 1962 |
[18] | Zwislocki J.J. Group and individual relations between sensation magnitudes and their numerical estimates. Perception Psychophysics, 33, 1983, p.460-468 |
[19] | Robinson D.W. and Dadson M.A. A re-determination of the equal-loudness relations for pure tones. British J. Appl. Phy., 7, 1956, p.166-181 |
[20] | Teranishi R. Study about measurement of loudness on the problems of minimum audible sound. Researches of the Electrotechnical laboratory, No. 658, Tokyo, Japan, 1965 |
[21] | Brinkmann K. Audiometer-Bezugsschwelle und Freifeld-Horschwelle. Acustica, 28, 1973, p.147-154 |
[22] | Vorlander M. Freifeld-Horshwellen von 8 kHz-16 kHz. Fortschritte der Akustik-DAGA '91, Bad Honnef, DPG-GmbH, 1991, p.533-536 |
[23] | Poulsen T. and Han L.A. The binaural free field hearing threshold for pure tones from 125 Hz to 16 kHz. Acustica - acta acustica, 86, 2000, p.333-337 |
[24] | Zwicker E. Psychoakustik. Hochschultext, Springer, Berlin, 1982 |
[25] | Takeshima H., Suzuki Y., Kumagai M., Sone T., Fujimori T. and Miura H. Threshold of hearing for pure tone under free-field listening conditions. J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 15, 1994, p.159-169 |
УДК 534.322.3.08:006.354 | ОКС 13.140 |
Ключевые слова: порог слышимости, уровень громкости, частота чистого тона, уровень звукового давления, стандартные кривые равной громкости | |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2019
