doc_act

ГОСТ Р ИСО 226-2009 Акустика. Стандартные кривые равной громкости

Реклама

  Скачать документ



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р исо
226-2009

Акустика

СТАНДАРТНЫЕ КРИВЫЕ РАВНОЙ ГРОМКОСТИ



Реклама

ISO 226:2003
Acoustics - Normal equal-loudness-level contours
(IDT)

Москва

Стандартинформ

2010

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»



Реклама

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода 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. № 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»)



Реклама

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «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

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения. 2

2 Нормативные ссылки. 3

3 Термины и определения. 3

4 Формулы для построения стандартных кривых равной громкости. 3

4.1 Расчет УЗД по уровню громкости. 3

4.2 Расчет уровней громкости по УЗД.. 4

Приложение А (обязательное) Стандартные кривые равной громкости чистых тонов при прслушивании в условиях свободного звукового поля. 5

Приложение В (обязательное) Таблицы стандартных кривых равной громкости чистых тонов при прослушивании в условиях свободного звукового поля. 5

Приложение С (справочное) Комментарии к методу построения стандартных кривых равной громкости. 7

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочного международноо стандарта ссылочному национальному стандарту Российской Федерации (и действующему в этом качестве межгосударственному стандарту) 15

Библиография. 15

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.



Реклама

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.

ГОСТ Р ИСО 226-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

СТАНДАРТНЫЕ КРИВЫЕ РАВНОЙ ГРОМКОСТИ

Acoustics. Normal equal-loudness-level contours

Дата введения - 2010-12-01

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:



Реклама

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;



Реклама

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

Следующий ссылочный стандарт является обязательным для применения настоящего стандарта. Недатированную ссылку относят к последней редакции ссылочного стандарта, включая его изменения. ИСО 266 Акустика. Предпочтительные частоты (ISO 266, Acoustics - Preferred frequencies)

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.



Реклама

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.



Реклама

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 Lp, дБ, чистого тона частотой f, имеющий уровень громкости LN,фон, рассчитывают по формуле

(1)

где

Tf - порог слышимости;

af - показатель экспоненты для ощущения громкости;

Lu - модуль передаточной функции линейной системы, нормированный на частоте 1000 Гц. Значения данных величин приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения параметров для расчета стандартных кривых равной громкости по формуле (1)

Частота f, Гц

af

LU, ДБ

Тf, дБ

Частота f, Гц

af

LU, ДБ

Тf, дБ

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

-А,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 LN, фон, чистого тона частотой f c УЗД Lp, дБ, рассчитывают по формуле

(2)

где

Tf, af и Lu приведены no 4.1.

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

ГОСТ Р ИСО 226-2009 Акустика. Стандартные кривые равной громкости

Примечания:

1 График порога слышимости Tf изображен пунктирной линией.

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 В
(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,
фон

УЗД, дБ

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,
фон

УЗД, дБ

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,

фон

УЗД, дБ

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

53,5

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 С
(справочное)

Комментарии к методу построения стандартных кривых равной громкости

С.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.

С.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 l могут быть взяты, очевидно, функции различного вида. В настоящем стандарте использована функция:

(C.1)

где с - размерная постоянная;

r - звуковое давление чистого тона;

q - показатель экспоненты восприятия громкости;

rt - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости.

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

(С.2)

где U - объединенная передаточная функция линейной системы;

с - объединенная размерная постоянная;

a - показатель экспоненты «процесса восприятия громкости»;

b и b - аналогичные параметры «процесса численной оценки».


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 давленияb)

Поле давленияb)

Свободное звуковое поле

Свободное звуковое поле

Диапазон измеренийa)

20 фон: от 2 до 63 Гц

40 фон: от 2 до 63 Гц

60 фон: от 2 до 63 Гц

80 фон: от 8 до 63 Гц

100 фон: от 31,5 до 63 Гц

20 фон: от 2 до 63 Гц

40 фон: от 2 до 63 Гц

60 фон: от 2 до 63 Гц

80 фон: от 4 до 63 Гц

100 фон: от 16 до 63 Гц

Порог слышимости: от 40 до 15000 Гц

30 фон: от 100 до 1000 Гц

40 фон: от 50 до 12500 Гц

50 фон: от 50 до 12500 Гц

60 фон: от 50 до 12500 Гц

Порог слышимости: от 63 до 12500 Гц

20 фон: от 63 до 12500 Гц

40 фон: от 125 до 8000 Гц

70 фон: от 125 до 12500 Гц

Число испытуемых (возраст)

14

(от 18 до 25)

20

(от 18 до 25)

От 13 до 49

(от 17 до 25)

От 9 до 32

(от 19 до 25)

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 m и m ± sс)

Выбирался случайно в зависимости от m, m ± s и m ± 2sс)

7 уровней с интервалом 5 дБ

9 уровней с интервалами от 1,5 до 4,5 дБ

Длительность тона

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 ? 3 = 21 мнение

9 уровней испытательного тона ? 20 = 180 мнений

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 измеренийa)

Порог слышимости: от 100 до 1000 Гц

30 фон: от 100 до 1000 Гц

50 фон: от 100 до 1000 Гц

70 фон: от 100 до 1000 Гц

Порог слышимости: от 25 до 125, 250, 500, 1000 Гц

20 фон: от 31,5 до 125, 250, 500 Гц

40 фон: от 40 до 125, 250, 500 Гц

60 фон: от 50 до 125, 250, 500 Гц

80 фон: от 50 до 125, 250, 500 Гц

Порог слышимости: от 1000 до 16000 Гц

20 фон: от 1000 до 16000 Гц

30 фон: от 1000 до 16000 Гц

40 фон: от 1000 до 16000 Гц

Число испытуемых (возраст)

12

(от 21 до 25)

От 10 до 12

(от 18 до 30)

29

(от 18 до 25)

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 ± 1,875 дБ, 5 раз для ± 7,875 дБ)

Когда шесть нисходящих и пять восходящих серий испытаний заканчивались

Когда четыре нисходящих и восходящих серий 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 давленияb)

Свободное поле

Свободное поле

Поле давленияb)

Диапазон измеренийа)

Порог слышимости: от 50 до 16000 Гц

20 фон: от 50 до 800 Гц

40 фон: от 50 до 800 Гц

60 фон: от 50 до 800 Гц

80 фон: от 50 до 800 Гц

90 фон: от 125 до 800 Гц

100 фон: от 250 до 800 Гц

Порог слышимости: от 20 до 100 Гц

20 фон: от 20 до 100 Гц

40 фон: от 20 до 100 Гц

60 фон: от 20 до 100 Гц

80 фон: от 20 до 100 Гц

90 фон: от 20 до 100 Гц

100 фон: от 25 до 100 Гц

Порог слышимости: от 31,5 до 20000 Гцd)

20 фон: от 31,5 до 63, 125, 250, 500, от 1000 до 4000, 8000, 12500 Гц

40 фон: от 31,5 до 63, 125,250,500 Гц

50 фон: 125 Гц

60 фон: 125 Гц

70 фон: от 63 до 125, от 250 до 4000, 8000 Гц

90 фон: 125 Гц

60 фон: 100, 200,630, 1000 Гц

60 фон: от 16 до 160 Гц

Число испытуемых (возраст)

27

(от 19 до 25)

14

(от 19 до 25)

от 9 до 30

(от 19 до 25)

12

(нет данных)

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 m, m ± s и m ± 2sс)

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 ? 20 = 180 мнений

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 измеренийa)

Порог слышимости: от 31,5 до 18000 Гц

20 фон: от 50 до 16000 Гц

30 фон: от 1000 до 16000 Гц

40 фон: от 80 до 15000 Гц

50 фон: от 1000 до 16000 Гц

70 фон: от 125 до 12500 Гц

90 фон: от 1000 до 4000 Гц

Порог слышимости: от 1000 до 125000 Гц

60 фон: от 1000 до 12500 Гц

80 фон: от 1000 до 6300 Гц

Число испытуемых (возраст)

От 7 до 32

(от 18 до 25)

21

(от 21 до 25)

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 m, m ± s, m ± 2s, m ± 4s и m ± 6sс) дБ

Выбирался случайно от m, m ± s, m ± 2s, m ± 4s, m х ± 6s и m ± 8sс) дБ

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

а) Измеряемый диапазон «от А до В Гц» означает последовательность среднегеометрических частот третьоктавных полос по ИСО 266 в диапазоне от А до В Гц.

b) Эксперименты «по звуковому давлению» были проведены в специальном малом помещении, в котором требуемое звуковое давление создавалось во всем пространстве помещения. Эксперименты при таких условиях ограничены низкочастотной областью. Такие эксперименты должны подтверждаться с целью получения результатов, не противоречащих результатам сравнительных исследований в свободном звуковом поле.

с) m и s являются оценками среднего и стандартного отклонения психометрической функции по методу максимального правдоподобия.

d) Порог слышимости в [9] не был указан, но приведен в [25] наряду с [4].


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 f, из формулы (С.2) может быть получена формула

(С.3)

где rf - звуковое давление чистого тона на частоте f, когда его громкость равна громкости чистого тона, имеющего частоту 1000 Гц и звуковое давление rг;

rtf - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости на частоте f;

rtr - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости на частоте 1000 Гц;

afи aг - показатели экспоненты для чистых тонов на частотах f и 1000 Гц соответственно;

Uf - модуль передаточной функции линейной системы, нормированной на частоте 1000 Гц так, что U1000 = 1.

При выводе формулы (С.3) предполагалось, что параметры b и b «процесса численной оценки» не зависят от частоты. С помощью полученных формул можно рассчитать УЗД чистого тона на частоте f, Гц, громкость которого равна громкости чистого тона на частоте 1000 Гц.

Формула (С.3) может быть преобразована в формулу (С.1) заменой величин rf, rr, rtf,rtr и UfнаLf = 20 lg(rf/ro), LN = 20 lg(rr/r0), Tf = 20 lg(rt/r0), Tr = 20 lg(rtr/r0) и Lu = 20 lg(Uf) соответственно, где r0 = 20 мкПа, ar принимают равным 0,25, пороговое значение Тr - 2,4 дБ. Формула (С.3) путем той же замены может быть преобразована в формулу (С.2).

Показатель экспоненты ar на частоте 1000 Гц принимают равным 0,25 по следующей причине. Типичное значение ar, полученное с помощью метода оценки абсолютного значения громкости АМЕ (Absolute Magnitude Estimation), равно 0,27 (0,54 для звукового давления) [15]. Громкость, полученная в АМЕ-эксперименте, правильно описывает выходной сигнал двухзвенной модели. Таким образом, значение показателя экспоненты 0,27 соответствует aг b в приведенных выше формулах, где b = 1,08. Данное значение b определено в [18]. Поэтому показатель экспоненты aг на частоте 1000 Гц взят равным 0,25 (0,25 = 0,27/1,08).

С.3 Определение зависимых от частоты значений параметров таблицы С.1

Кривые равной громкости могут быть построены, если в формуле (С.1) известны значения зависящих от частоты параметров af, LUи Tf. Эти значения рассчитаны по экспериментальным данным следующим образом.

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 С.1 значениями величины Tf. Число испытуемых лиц при вычислении сплайна не учитывалось.

b) Значения afи LU в формуле (1) определены по экспериментальным данным [1] - [12] нелинейным методом наименьших квадратов. Применялась взвешенная величина стандартной ошибки, т. е. стандартное отклонение делилось на корень квадратный из числа испытуемых лиц. Полученные значения af затем интерполировались кубическим В-сплайном. Результат представлен в таблице 1 значениями величины af.

c) Значения LU повторно оценивались с помощью формулы (1) по найденным af.Новые значения LU интерполировались кубическим В-сплайном. Результат представлен в таблице 1 значениями величины LU.

С.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].

ГОСТ Р ИСО 226-2009 Акустика. Стандартные кривые равной громкости

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 ссылочного международного стандарта ссылочному национальному
стандарту Российской Федерации (и действующему в этом качестве межгосударственному
стандарту)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного
международного стандарта

Степень
соответствия

Обозначение и наименование соответствующего
национального стандарта

ИСО 266

IDT

ГОСТ 12090-80 Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

- IDT - идентичный стандарт.

Библиография

[1] KIRK, В. Horestyrke og genevirkning af infralyd. Institute of Electronic Systems, Aalborg University, Aalborg, Denmark, 1983, pp. 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, pp. 78-87

[3] ВЕТКЕ, К. and MELLERT, V. New measurements of equal-loudness level contours. Proc. Inter-noise 89. 1989, pp. 793-796

[4] SUZUKI, S., SUZUKI, Y., KONO, S., SONE, Т., 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, pp. 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, pp. 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, pp. 135-148; WATANABE, T, MOLLER, H. Low frequency hearing thresholds in pressure field and in free field. J. Low Freq. Noise Vibr., 9, 1990, pp. 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, pp. 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, pp. 76-84

[9] TAKESHIMA, H., SUZUKI, Y., KUMAGAI, M., SONE, Т., 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, pp. 337-340

[10] BELLMANN, M.A., MELLERT, V., RECKHARDT, С and REMMERS, H. Sound and vibration at low frequencies. Joint meeting of ASA, EAAand 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, pp. 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, pp. 106-109

[13] ISO/TC 43/WG 1 Threshold of hearing, Preferred test conditions for determining hearing thresholds for standardization. Scand. Audiol., 25, 1996, pp. 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, pp. 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, pp. 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, pp. 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, pp. 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, pp. 147-154

[22] VORLANDER, M. Freifeld-Horshwellen von 8 kHz-16 kHz. Fortschritte der Akustik-DAGA '91, Bad Honnef, DPG-GmbH, 1991, pp. 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, pp. 333-337

[24] ZWICKER, E. Psychoakustik. Hochschultext, Springer, Berlin, 1982

[25] TAKESHIMA, H., SUZUKI, Y., KUMAGAI, M., SONE, Т., FUJIMORI, T. and MIURA, H. Threshold of hearing for pure tone under free-field listening conditions. J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 15, 1994, pp. 159-169

Ключевые слова: порог слышимости, уровень громкости, частота чистого тона, уровень звукового давления, стандартные кривые равной громкости




Реклама: ;




Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика