Jednostką która określa poziom głośności, natężenie dźwięku jest decybel (dB).
Dla przykładu wzrost o 3 decybele jest podwojeniem siły dźwięku, a wzrosty o 10 decybeli oznacza 10-krotnie większą głośność (o 20 dB - 100-krotnie itd.).
Dlatego dźwięk o natężeniu 70 dB jest 10-krotnie głośniejszy niż ten o natężeniu 60 dB.
Czyli inaczej mówiąc jeśli jeden samochód generuje dźwięk o natężeniu 70 db, i jeśli postawimy obok niego identyczny drugi, wtedy oba na raz będą generowały natężenie równe 73 dB (w idealnych warunkach).
Typowe poziomy głośności podawane w decybelach (dBA) dla różnych dźwięków spotykanych w naszym otoczeniu:
0 dB - Granica słyszalności
20 dB - Szelest liści
30 dB - Cichy szept (z odległości 1m)
35 dB - Cicha muzyka
40 dB - Cichy spokojny dom
50 dB - Cicha spokojna ulica
60 dB - Normalna rozmowa
70 dB - Wewnątrz samochodu, wnętrze głośnej restauracji
75 dB - Głośny śpiew (z odległości 1m)
80 dB - Samochód (z odległości 8m) lub głośna muzyka w pomieszczeniu, klakson
88 dB - Motocykl (z odległości 10m)
90 dB - Działający blender (z odległości 1m)
94 dB - Metro (wewnątrz)
100 dB - Ciężarówka (z odległości 10m)
107 dB - Kosiarka spalinowa (z odległości 1m)
115 dB - Młot pneumatyczny (z odległości 1m)
117 dB - Piła spalinowa (z odległości 1m)
120 dB - Koncert Rockowy lub dyskoteka
130 dB - Samolot odrzutowy (z odległości 30m)
160 dB - wybuch dużej petardy
190 dB - prom kosmiczny
220 dB - bomba atomowa
Przy czym należy pamiętać że parametr odległości jest w tym momencie bardzo ważny, ponieważ natężenie dźwięku jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od źródła.
Próg bólu
Uznaje się, że progiem bólu dla człowieka jest ciśnienie akustyczne na poziomie 140 dB w przypadku dźwięku sinusoidalnego, oraz 120 dB w przypadku szumów.
Uczucie bólu w przypadku takiego ciśnienia akustycznego jest obezwładniające i urządzenia do nadawania takiego dźwięku często są stosowane m.in. przez policję lub wojsko.
Natężenie dźwięku o wartości 150 dB powoduje uszkodzenie słuchu.
Słuch a wiek człowieka
Z wiekiem ucho ludzkie traci swoje właściwości odbierania dźwięków. Przyjmuje się że w wieku 18-50 lat ubytek słuchu wynosi ok. 0,5 dB na rok, a po 50 latach zwiększa się do ok. 1 dB na rok. Przeciętny człowiek w wieku 70 lat ma ubytek słuchu na poziomie 37 dB.
Zakres słyszalności
W teorii słuch człowieka potrafi odebrać drgania o częstotliwości od 16 Hz do 20.000 Hz. Jest to jednak duże uproszczenie ponieważ człowiek potrafi odebrać dźwięk nie tylko narządem słuchu, ale również przez całe ciało. Poza tym powyższy zakres jest słyszalny tylko wtedy gdy jest odpowiednio wysoka energia dźwięku. Człowiek nie słyszy identycznie w całym zakresie pasma - patrz krzywa Fletchera-Munsona - i dla pewnych dźwięków czułość ucha i rozpoznawalność dźwięków maleje.
Czas refrakcji
Mózg człowieka nie od razu reaguje na bodziec dźwiękowy. Zanim uświadomimy sobie że coś usłyszeliśmy, i co to była za częstotliwość mija w najlepszym wypadku od 10 do 15ms. Im niższa częstotliwość tym ten czas się wydłuża. W przypadku najniższych częstotliwości ten czas potrafi wydłużyć się nawet do 0,1s. Dlatego jest to cecha która w znaczny sposób wpływa na naszą percepcję dźwięku.
Krzywe Fletchera-Munsona
Są to tzw. krzywe jednakowej głośności, na którymi w latach 1933-1937 w laboratoriach Bella pracowało dwóch naukowców Fletcher i Munson. Badania te pokazały jak słyszymy różne częstotliwości w zależności od poziomu ciśnienia akustycznego i że ludzkie ucho nie odbiera wprost poziomu akustycznego jako proporcjonalnego przyrostu głośności. Na podstawie tych badań powstały tzw. krzywe Fletchera-Munsona które przedstawiają jaka powinna być wartość poziomu dźwięku, by tony o różnej częstotliwości były słyszane z jednakową głośnością. Zbadane właściwości słuchy pokazane na krzywych Fletchera-Munsona mają obecnie praktyczny wpływ przy projektowaniu sprzętu akustycznego.
Źródło: system1audio.com
Często producenci różnego sprzętu podając głośność swoich urządzeń wykorzystują te krzywe - wprowadzając do swoich obliczeń korektę w postaci odwrotnie proporcjonalnej do krzywej Fletchera-Munsona krzywą A, która to przekłamuje prawdziwe zbadane wartości. Stosowana jest wtedy jednostka dB(A), szczególnie ma to zastosowanie np. przy podawaniu głośności wentylatorów.
