W jakich jednostkach miary wyraża się poziom głośności?
Poziom głośności w psychoakustyce wyraża się w fonach i właśnie dlatego odpowiedź „fon” jest tutaj prawidłowa. Fon opisuje subiektywnie odczuwaną głośność dźwięku przez ucho ludzkie, a nie tylko czysto fizyczne natężenie. Skala fonów jest zdefiniowana względem tonu wzorcowego 1 kHz: dźwięk ma tyle fonów, ile wynosi jego poziom ciśnienia akustycznego w decybelach SPL przy częstotliwości 1 kHz, gdy jest odczuwany jako równie głośny. Dzięki temu możemy porównywać odczuwaną głośność różnych częstotliwości, uwzględniając krzywe jednakowej głośności (krzywe izofoniczne, np. ISO 226). W praktyce, w audiologii i akustyce aparatów słuchowych, rozróżniamy kilka parametrów: poziom ciśnienia akustycznego w dB SPL, poziom sygnału w dB HL (skala kliniczna w audiometrii tonalnej) oraz właśnie poziom głośności w fonach, który wiąże się z percepcją. Moim zdaniem fajnie to widać przy dopasowywaniu aparatów słuchowych: sam dB SPL nie wystarczy, trzeba brać pod uwagę, jak pacjent odczuwa głośność w różnych pasmach częstotliwości, szczególnie przy rekrutacji. W psychoakustycznych badaniach nadprogowych i przy projektowaniu algorytmów kompresji w aparatach słuchowych, koncepcja fonów pomaga lepiej zrozumieć, dlaczego ten sam fizyczny poziom dźwięku może być odbierany jako różnie głośny w zależności od częstotliwości. W dobrych praktykach branżowych zawsze rozdziela się pojęcie „poziom dźwięku” (dB) od „poziomu głośności” (fony), bo to pierwsze jest wielkością fizyczną, a drugie – psychoakustyczną, opartą na działaniu narządu słuchu.
W akustyce i audiologii bardzo łatwo pomylić różne jednostki opisujące dźwięk, bo wszystkie brzmią dość podobnie i krążą w tych samych tematach. W tym pytaniu kluczowe jest rozróżnienie między fizycznym opisem dźwięku a opisem tego, jak ten dźwięk jest odczuwany przez człowieka. Poziom głośności, rozumiany psychoakustycznie, opisujemy w fonach. Fony odnoszą się do krzywych jednakowej głośności i są zdefiniowane względem tonu 1 kHz, co uwzględnia rzeczywistą czułość ucha na różne częstotliwości. Jednostka decybel jest z kolei jednostką logarytmiczną stosowaną do opisu poziomu ciśnienia akustycznego, mocy czy napięcia. W akustyce mówimy najczęściej o dB SPL, w audiometrii klinicznej o dB HL, w technice aparatów słuchowych o dB FS czy dB re 20 µPa. To są wielkości fizyczne albo umowne skale odniesienia, a nie bezpośrednia miara odczuwanej głośności. Typowym błędem jest utożsamianie „głośności” z „dB”, bo w praktyce pomiarowej ciągle operujemy decybelami, ale one same nie opisują wprost wrażenia słuchowego. Mel i son to też pojęcia psychoakustyczne, jednak dotyczą innych aspektów. Mel służy do opisu wysokości tonalnej, czyli tego, jak subiektywnie odbieramy wysokość dźwięku, a nie jego głośność. Son natomiast jest jednostką głośności, ale nie poziomu głośności – 1 son odpowiada głośności tonu 1 kHz o poziomie 40 fonów. W praktyce zawodowej używa się sonów do bardziej liniowego opisu odczuwanej głośności, ale podstawową jednostką poziomu głośności pozostaje fon. Z mojego doświadczenia takie pomyłki biorą się z wrzucania do jednego worka wszystkich skal psychoakustycznych i fizycznych. Dobra praktyka jest taka, żeby zawsze pytać: czy opisuję to, co mierzy mikrofon (dB), czy to, co „czuje” ucho (fony, sony, melle). Dopiero wtedy odpowiedni wybór jednostki staje się dość oczywisty.