phon, sone   Loudness, Loudness Level   라우드니스, 라우드네스, 소음 레벨, 라우드니스 레벨

(2017-10-25)
1. 소리의 세기/강도 및 그 크기소리의 세기/강도(Sound Intensity) 
     - 음파에 의한 음향 에너지의 순간 전달량 [W/㎡]

  ㅇ 소리의 크기 (에너지의 순간 전달율인 소리의 세기압력으로 표현한 것)
     - 물리음향적 크기 : 음압 레벨 (압력에 의한 소리의 강도 표현) [dB SPL]
     - 심리음향적 크기 : 라우드니스 (청각 자극을 고려한 주관적 소리의 세기) [phon,sone]


2. 라우드니스 (Loudness) : 인간이 느끼는 소리의 크기(심리량)음량,주파수,지속시간 등에 따라 감각적으로 다르게 느껴지는 음의 량(量)/음의 세기
     - 인간 청각의 지각 정도를 고려한 소리의 청감 세기를 말함
        . 다소 주관적인 요소로써, 소리 크기가 크거나 작거나 하는 판단기준
           .. 음의 세기에 관계된 청각상의 성질, 지각되는 음의 세기를 고려함

     * Barkhausen에 의해 최초로 소개
     * 1933년 Bell 연구소의 Fletcher, Munson에 의해 연구 실행
     * 1957년, Robinson-Dudson이 발전시킴 

  ㅇ 라우드니스 크기의 음량,주파수,지속시간 등에 대한 의존성
     - 주파수에 따라 들리는 소리 크기가 달라지는 곡선(등청감곡선) 모양을 취함
     - 음량 자체가 작으면 저음 및 고음 청취가 악화되며 명료성도 떨어짐
     - 음량 자체가 커지면 커브가 평탄해지는 특성을 보임
     - 음의 지속시간이 길어지면 라우드니스 크기도 커짐(300 ms 이상이면 더이상 증가 안함)


3. 라우드니스 레벨(Loudness Level), 측정 및 결과 곡선

  ㅇ 1 kHz의 기준 음압과 같은 크기로 들리는 다른 주파수에서의 음의 크기곡선 레벨화한 것

  ㅇ 측정 방식
     - 사람이 1 kHz 톤(Tone)을 정면에서 지각할 때의 소리의 크기를 수치화 한 것
        . 이는 소리의 지속시간, 발생시간, 스펙트럼 특성 등에 따라 달라짐

  ㅇ 측정 결과 곡선
     - 라우드니스는 주파수별로, 그리고 기준음의 레벨에 따라 실험에 의하여 얻어진
       등청감곡선(equal loudness contour)에서 구하여야 함


4. 라우드네스 레벨 단위 : [phon], [sone]기준 음압과 비교하여 나타낸 단위 척도 (등청감곡선을 고려하여 객관화시킨 척도) 
     * 주파수에 따라 달라지는 곡선 커브 모양을 함 ☞ 등청감곡선 참조

  ㅇ [phon]
     - 최소가청음압의 기준이 되는 1 kHz에서 표준소리세기인 2 x 10-5 [ Pa ]
       에 대한 dB SPL 값을 기준으로하여, 
        . 그 밖의 주파수에 대해 기준주파수에서와 동일한 소리 크기로 느껴지는
          음압 수준 단위 척도
        . 이는 등청감곡선에 따라 구해짐
     - 1 [phon] = 1 kHz 순음음압레벨 1 [dB SPL]
        . 例) 10 phon이면 1 kHz에서 10 dB SPL인 소리 크기와 같은 크기로 들리는 소리 레벨
     - 0 ~ 130 [phon] (사람의 가청 한계 : 최소가청한계 ~ 최대가청한계 사이)

  ㅇ [sone]
     - 상대적으로 느끼는 주관적 소리 크기를 phon 처럼 `데시벨 로그 척도`가 아닌,
        . 40~100 사이의 phon 데시벨 값을 대략적으로 `선형 척도`화한 단위
     - 대략 라우드니스 크기 차이가 2배 일 때, `음압레벨(SPL) 상에서 10 dB 정도 씩 차이`를
       보임에 따라, 다음 3점을 이으면서 선형적인 단위 척도로 삼음
        . 1 sone은, 라우드니스 레벨 40 phon 을 기준으로 삼고,
        . 2 sone은, 소리 크기(라우드니스 크기)가 2배로 증가하고, (50 phon)
        . 0.5 sone은, 소리 크기(라우드니스 크기)가 1/2로 감소하도록 척도화 함 (30 phon)

  ※ 1 kHz 순음에서의, 음압레벨[dB SPL], 폰[phon], 손[sone] 관계
     

  ※ [참고 그림/도표] ☞ Audio/Acoustics Conversion 관련


[소리 세기/크기/레벨] 1. 소리의 세기/강도 2. 음압레벨(SPL [dB]) 3. 라우드니스([phon],[son]) 4. 등청감 곡선 5. 가청 한계
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동(광학,음향)
    1.   진동
    2.   파동
    3.   광학
    4.   음향
          1. 오디오/사운드/음향
          2. 음속
          3. 음향 임피던스
      1.   음성(발성,청각)
      2.   소리의 3요소
      3.   소리 세기/크기/레벨
        1.   1. 소리의 세기/강도
            2. 음압레벨(SPL [dB])
            3. 라우드니스([phon],[son])
            4. 등청감 곡선
            5. 가청 한계
      4.   음향 측정
      5.   심리음향효과
      6.   음향 기타일반
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
  6.   통신/네트워킹
  7.   정보기술(IT)
  8.   공업일반(기계,재료등)
  9.   표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
        최근수정     참고문헌