En acústica , la sonoridad es la percepción subjetiva de la presión sonora . Más formalmente, se define como el "atributo de la sensación auditiva en términos del cual los sonidos pueden ordenarse en una escala que se extiende desde el silencio hasta el ruido". [1] La relación entre los atributos físicos del sonido y la sonoridad percibida consta de componentes físicos, fisiológicos y psicológicos. El estudio de la sonoridad aparente se incluye en el tema de la psicoacústica y emplea métodos de la psicofísica .
En diferentes industrias, la sonoridad puede tener diferentes significados y diferentes estándares de medición. Algunas definiciones, como ITU-R BS.1770, se refieren a la sonoridad relativa de diferentes segmentos de sonidos reproducidos electrónicamente, como para radiodifusión y cine. Otras, como ISO 532A (sonoridad de Stevens, medida en sones ), ISO 532B ( sonoridad de Zwicker ), DIN 45631 y ASA/ANSI S3.4, tienen un alcance más general y se utilizan a menudo para caracterizar la sonoridad del ruido ambiental. Los estándares más modernos, como Nordtest ACOU112 e ISO/AWI 532-3 (en proceso) tienen en cuenta otros componentes de la sonoridad, como la tasa de inicio, la variación temporal y el enmascaramiento espectral.
La sonoridad, una medida subjetiva, suele confundirse con medidas físicas de la intensidad del sonido, como la presión sonora, el nivel de presión sonora (en decibeles ), la intensidad sonora o la potencia sonora . Los filtros de ponderación, como la ponderación A y el LKFS, intentan compensar las mediciones para que correspondan a la sonoridad tal como la percibe el ser humano típico.
La percepción de la sonoridad está relacionada con el nivel de presión sonora (SPL), el contenido de frecuencia y la duración de un sonido. [2] La relación entre el SPL y la sonoridad de un solo tono se puede aproximar mediante la ley de potencia de Stevens en la que el SPL tiene un exponente de 0,67. [a] Un modelo más preciso conocido como la función exponencial inflectada , [3] indica que la sonoridad aumenta con un exponente más alto en niveles bajos y altos y con un exponente más bajo en niveles moderados. [4]
La sensibilidad del oído humano cambia en función de la frecuencia, como se muestra en el gráfico de igual volumen . Cada línea de este gráfico muestra el nivel de presión sonora necesario para que las frecuencias se perciban como igualmente fuertes, y las diferentes curvas corresponden a diferentes niveles de presión sonora. También muestra que los humanos con audición normal son más sensibles a los sonidos en torno a los 2-4 kHz, y la sensibilidad disminuye hacia ambos lados de esta región. Un modelo completo de la percepción del volumen incluirá la integración del nivel de presión sonora por frecuencia. [5]
Históricamente, la sonoridad se medía utilizando un método de balanceo de oído con un audiómetro en el que el usuario ajustaba la amplitud de una onda sinusoidal para que fuera igual a la sonoridad percibida del sonido que se estaba evaluando. [6] Los estándares contemporáneos para la medición de la sonoridad se basan en la suma de energía en bandas críticas . [7]
Cuando hay pérdida auditiva neurosensorial ( daño en la cóclea o en el cerebro), la percepción de la intensidad se altera. Los sonidos a niveles bajos (que a menudo perciben las personas sin pérdida auditiva como relativamente suaves) ya no son audibles para las personas con discapacidad auditiva, pero los sonidos a niveles altos a menudo se perciben con la misma intensidad que tendrían para un oyente sin discapacidad auditiva. Este fenómeno se puede explicar mediante dos teorías, llamadas reclutamiento de intensidad e impercepción de suavidad .
El reclutamiento de volumen postula que el volumen aumenta más rápidamente en ciertos oyentes que en los oyentes normales con los cambios de nivel. Esta teoría ha sido aceptada como la explicación clásica.
La impercepción de suavidad, un término acuñado por Mary Florentine alrededor de 2002, [8] propone que algunos oyentes con pérdida auditiva neurosensorial pueden exhibir una tasa normal de crecimiento de la sonoridad, pero en cambio tienen una sonoridad elevada en su umbral. Es decir, el sonido más suave que es audible para estos oyentes es más fuerte que el sonido más suave audible para los oyentes normales.
El control de sonoridad asociado con una función de compensación de sonoridad en algunos equipos estéreo de consumo altera la curva de respuesta de frecuencia para que se corresponda aproximadamente con la característica de sonoridad equivalente del oído. [9] La compensación de sonoridad tiene como objetivo hacer que la música grabada suene más natural cuando se reproduce a niveles más bajos al aumentar las frecuencias bajas, a las que el oído es menos sensible a niveles de presión sonora más bajos.
La normalización de volumen es un tipo específico de normalización de audio que ecualiza el nivel percibido de modo que, por ejemplo, los anuncios comerciales no suenen más fuertes que los programas de televisión. Existen esquemas de normalización de volumen para diversas aplicaciones de audio.
Históricamente se han utilizado las unidades sone (volumen N ) y fon (nivel de volumen L N ) para medir el volumen. [11]
La ponderación A sigue la sensibilidad humana al sonido y describe la sonoridad relativa percibida para niveles de habla tranquilos a moderados, alrededor de 40 fonios .
La monitorización de la sonoridad relativa en producción se mide de acuerdo con ITU-R BS.1770 en unidades de LKFS. [12] El trabajo sobre ITU-R BS.1770 comenzó en 2001 después de que se hiciera evidente una distorsión de nivel de 0 dBFS+ en convertidores y códecs con pérdida; y la métrica de sonoridad original Leq(RLB) [ aclaración necesaria ] fue propuesta por Gilbert Soulodre en 2003. [13] Con base en datos de pruebas de escucha subjetivas, Leq(RLB) se comparó favorablemente con numerosos otros algoritmos. CBC , Dolby y TC Electronic y numerosas emisoras contribuyeron a las pruebas de escucha. Los niveles de sonoridad medidos de acuerdo con el Leq(RLB) especificado en ITU-R BS.1770 se informan en unidades LKFS .
El sistema de medición ITU-R BS.1770 se mejoró para aplicaciones multicanal ( sonido monoaural a sonido envolvente 5.1 ). Para que la métrica de sonoridad fuera compatible con distintos géneros, se agregó una puerta de medición relativa . Este trabajo fue realizado en 2008 por la UER. Las mejoras se incorporaron nuevamente a BS.1770-2. Posteriormente, la ITU actualizó la métrica de pico real (BS.1770-3) y agregó disposiciones para aún más canales de audio, por ejemplo, sonido envolvente 22.2 (BS.1770-4).
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