Volumen

En acústica , la sonoridad es la percepción subjetiva de la presión sonora . De manera más formal, se define como el "atributo de la sensación auditiva en función del cual los sonidos pueden ordenarse en una escala que va desde suave hasta fuerte". ^{[ 1 ]} La relación entre los atributos físicos del sonido y la sonoridad percibida incluye 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 distintos significados y estar sujeta a diferentes estándares de medición. Algunas definiciones, como la ITU-R BS.1770, se refieren a la sonoridad relativa de diferentes segmentos de sonidos reproducidos electrónicamente, como en la radiodifusión y el cine. Otras, como la ISO 532A (sonoridad de Stevens, medida en sones ), la ISO 532B ( sonoridad de Zwicker ), la DIN 45631 y la ASA/ANSI S3.4, tienen un alcance más general y se utilizan a menudo para caracterizar la sonoridad del ruido ambiental. Normas más modernas, como la Nordtest ACOU112 y la ISO/AWI 532-3 (en desarrollo), 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 sonora, como la presión sonora, el nivel de presión sonora (en decibelios ), la intensidad sonora o la potencia sonora . Los filtros de ponderación, como la ponderación A y el filtro LKFS, intentan compensar las mediciones para que se correspondan con la sonoridad percibida por el oyente promedio.

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 inflexionada , ^{[ 3 ]} indica que la sonoridad aumenta con un exponente mayor en niveles bajos y altos, y con un exponente menor en niveles moderados. ^{[ 4 ]}

La sensibilidad del oído humano cambia en función de la frecuencia, como se muestra en el gráfico de igual sonoridad . Cada línea de este gráfico muestra el nivel de presión sonora (SPL) necesario para que las frecuencias se perciban con la misma intensidad, y las diferentes curvas corresponden a distintos niveles de presión sonora. También muestra que las personas con audición normal son más sensibles a los sonidos alrededor de 2-4  kHz, disminuyendo la sensibilidad hacia los extremos de esta región. Un modelo completo de la percepción de la sonoridad incluirá la integración del SPL por frecuencia. ^{[ 5 ]}

Históricamente, la sonoridad se medía mediante un método de equilibrio auditivo con un audiómetro , en el que el usuario ajustaba la amplitud de una onda sinusoidal para igualar la sonoridad percibida del sonido evaluado. ^{[ 6 ]} Los estándares contemporáneos para la medición de la sonoridad se basan en la suma de la energía en bandas críticas . ^{[ 7 ]}

Cuando existe hipoacusia neurosensorial ( daño en la cóclea o en el cerebro), la percepción del volumen se altera. Los sonidos de baja intensidad (que las personas sin pérdida auditiva suelen percibir como relativamente silenciosos) dejan de ser audibles para quienes tienen problemas de audición, pero los sonidos de alta intensidad suelen percibirse con la misma intensidad que para una persona sin discapacidad auditiva. Este fenómeno puede explicarse mediante dos teorías: la de reclutamiento de volumen y la de impercepción de la suavidad .

La teoría del reclutamiento de sonoridad postula que la sonoridad aumenta más rápidamente para ciertos oyentes que para los oyentes normales ante cambios de nivel. Esta teoría ha sido aceptada como la explicación clásica.

La impercepción de la suavidad, término acuñado por Mary Florentine alrededor de 2002, ^{[ 8 ]} propone que algunos oyentes con pérdida auditiva neurosensorial pueden presentar una tasa normal de aumento de la sonoridad, pero en cambio tienen una sonoridad elevada en su umbral. Es decir, el sonido más suave que estos oyentes pueden oír es más fuerte que el sonido más suave que oyen los oyentes normales.

El control de sonoridad asociado a la función de compensación de sonoridad en algunos equipos de música de consumo modifica la curva de respuesta de frecuencia para que se corresponda aproximadamente con la característica de sonoridad uniforme del oído. ^{[ 9 ]} La compensación de sonoridad tiene como objetivo que la música grabada suene más natural cuando se reproduce a niveles bajos, al realzar las frecuencias bajas, a las que el oído es menos sensible a niveles de presión sonora más bajos.

La normalización de sonoridad es un tipo específico de normalización de audio que iguala el nivel percibido, de modo que, por ejemplo, los anuncios no suenen más fuertes que los programas de televisión. Existen sistemas de normalización de sonoridad para diversas aplicaciones de audio.

Históricamente, las unidades sone (sonoridad N ) y phon (nivel de sonoridad L _N ) se han utilizado para medir la sonoridad. ^{[ 11 ]}

La ponderación A sigue la sensibilidad humana al sonido y describe la sonoridad relativa percibida para niveles de habla bajos a moderados, alrededor de 40 fonios .

El monitoreo de sonoridad relativa en la producción se mide de acuerdo con la norma ITU-R BS.1770 en unidades de LKFS. ^{[ 12 ]} El trabajo en la norma ITU-R BS.1770 comenzó en 2001 después de que se hizo evidente la distorsión de nivel 0 dBFS+ en convertidores y códecs con pérdidas; y la métrica de sonoridad original Leq(RLB) fue propuesta por Gilbert Soulodre en 2003. ^{[ 13 ]} Con base en datos de pruebas de escucha subjetivas, Leq(RLB) se comparó favorablemente con muchos 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 la norma ITU-R BS.1770 se informan en unidades de LKFS .

El sistema de medición ITU-R BS.1770 se mejoró para aplicaciones multicanal ( desde monoaural hasta sonido envolvente 5.1 ). Para mejorar la coherencia entre los distintos géneros de material de programa, se añadió una ventana de medición relativa . Este trabajo fue realizado en 2008 por la EBU. Las mejoras se incorporaron a la norma BS.1770-2. Posteriormente, la UIT actualizó la métrica de pico real (BS.1770-3) y añadió la posibilidad de incluir aún más canales de audio, como por ejemplo el sonido envolvente 22.2 (BS.1770-4).

• Dinámica (música)
• Guerra de volumen
• Calificación de sonoridad de envío
• Sirena estándar , medición de sonoridad en astronomía

• Contenido multimedia relacionado con el volumen en Wikimedia Commons