라우드니스

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-06-01T14:01:54+00:00

라우드니스

사람이 청감상 받아들이는 소리의 크기, 볼륨에 대한 감각적 수치

실제 소리 크기 가지는 음압(dB SPL, 물리량)과는 차이가 있을 수 있다.

DAW 미터의 값은 큰데 실제 들리는 소리는 작게 느껴지는 경우가 있다면, 이것은 바로 신호값은 크지만 라우드니스가 작기 때문이다.

소리 크기의 힘¹⁾을 2배 증가 시키면 3dB 증가에 해당한다.²⁾ 소리 크기의 힘을 10배 증가 시키면 10dB 증가에 해당하고, 100배 증가 시키면 20dB 증가에 해당한다.

하지만, 사람은 10dB 증가한 소리는 2배의 라우드니스로 인지한다.(통계적 연구 결과)

즉 사람이 듣기에는 힘이 10배 증가한 소리가 일반적으로는 2배의 소리 크기로 느껴진다.³⁾⁴⁾

이런 사람의 인지 특성에 맞춘 단위로 sone 을 사용하기도 하는데, 거의 사용하지는 않는다. 40phon 을 1 Sone 으로 정의하여 10dB 증가한 50phon= 2sone 이 된다.

sone= 사람이 인지하는 라우드니스 비율에 따른 단위.

Loudness

Loudness is a perceptual measurement of the magnitude of sound as perceived by the human auditory system. It can differ from the actual sound magnitude, which is measured in sound pressure level (dB SPL), a physical quantity.

In cases where the meter values in a Digital Audio Workstation (DAW) indicate high levels of sound, but the perceived loudness is low, it is because the signal values are large, but the perceived loudness is relatively small.

Increasing the power of sound by a factor of 2 corresponds to a 3dB increase. Increasing the power of sound by a factor of 10 corresponds to a 10dB increase, and increasing it by a factor of 100 corresponds to a 20dB increase.

However, humans perceive sound in a way that a 10dB increase in sound power is perceived as a doubling of loudness, while a 100dB increase is perceived as a fourfold increase in loudness.

In other words, a sound with ten times the power is generally perceived as being only twice as loud. To account for these perceptual characteristics, a unit called “sone” is sometimes used, although it is not commonly employed. It defines 40 phon as 1 Sone, so a 10dB increase from 40 phon to 50 phon would equal 2 sones.

Sone is a unit based on the loudness ratio perceived by humans.

사람이 들을 수 있는 다이내믹 레인지

10^-12w/m², 0dB SPL(1000Hz) 에서 ~1w/m², 120dB(전 주파수 대역) 사이
0dB SPL(ATH) 이하의 소리는 대부분의 사람은 인지할 수 없고, 120dB SPL 이상의 지속적인 소리는 청력을 손상 시킬 수 있다.

ATH

Absolute Threshold of Hearing

다른 소리가 없는 상태에서 평균적인 정상 청력을 가진 인간의 귀가 듣는 최소한의 순수음의 음량을 절대 청취 임계값(ATH)라고도 불립니다. 절대 임계값은 생물체로 하여금 반응을 일으키는 음량을 나타냅니다. 절대 청취 임계값은 분명한 지점이 아니며, 따라서 특정한 시간의 응답을 일으키는 지점으로 분류됩니다.

청취 임계값은 일반적으로 1atm(기압)과 25°C에서 0.98 pW/m2에 해당하는 RMS 음압인 20µPa입니다. 이것은 손상되지 않은 청력을 가진 젊은 인간이 1,000Hz에서 감지할 수 있는 가장 조용한 소리를 대략적으로 나타냅니다. 청취 임계값은 주파수에 따라 다르며, 연구에 따르면 귀의 민감도가 2kHz에서 5kHz 사이의 주파수에서 가장 뛰어나며 임계값은 -9dB SPL로 낮아집니다.

라우드니스와 대역폭

위 그림의 각기 다른 대역폭과 각기 다른 소리 크기를 가진 소리들이 어떤 라우드니스를 가지는지 보여주고 있다. 소리의 레벨이 동일해도 대역폭이 넓으면 라우드니스가 크게 들린다.

대역폭이 크리티컬 밴드 이하로 너무 좁아지면 대역폭의 너비에 의한 라우드니스 영향은 사라진다.

라우드니스와 지속시간

100ms 이하의 재생시간을 가진 소리들은 지속시간이 짧을수록 라우드니스가 작다.⁵⁾

라우드니스

¹⁾

dB SPL

²⁾

소리 크기의 신호량을 2배 증가 시키면 6dB 증가에 해당한다.

³⁾

DAW나 믹싱 콘솔에서도 동일하다 10dB증감을 하게 되면 결국 모니터 스피커로 10dB 증감된 소리가 나오게 되므로 결국 똑같이 2배의 소리 크기 증감으로 느껴진다.

⁴⁾

통계적으로 그렇다는 것이다.

⁵⁾

100ms 이상의 지속시간인 소리들에는 관련 없음

크리티컬 밴드

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-10-26T12:57:15+00:00

크리티컬 밴드

1933년 Bell Labs의 Harvey Fletcher는 피치에 대한 인간의 민감도, 마스킹과 마스킹된 사운드의 주파수 및 마스킹 사운드의 주파수와의 관계를 이해하는 데 도움이 되는 방법으로 크리티컬 밴드 지정을 제안 했습니다.

사람은 소리의 대역폭에 따라 각기 다른 소리의 크기로 받아들이는데, 소리의 대역폭이 크면 클수록 소리도 크게 느껴지게 된다. 하지만, 그 대역폭이 작아지면 작아질수록 소리가 작게 느껴지게 되는데, 어느 한계점 이상으로 작아지게 되면 그 변화를 느끼지 못한다. 즉 인간이 인지 가능한 대역폭의 최소 한계이다. 그러한 최소의 대역폭을 크리티컬 밴드라고 한다.

MP3 인코딩에서는 마스킹 되는 소리를 삭제하기 위해 사전에 대역폭을 각 주파수 별로 크리티컬 밴드로 나눈다.

Critical bandwidth

People perceive sound at different loudness levels depending on the bandwidth of the sound. When the bandwidth of sound is wider, it tends to be perceived as louder. However, as the bandwidth decreases, the sound is perceived as quieter. There is a certain point beyond which further reductions in bandwidth go unnoticed by humans. This point represents the minimum bandwidth that humans can perceive, and it is referred to as the critical bandwidth.

In MP3 encoding, the critical bandwidth is used to divide the frequency spectrum into different critical bandwidths to remove masked sounds beforehand.

크리티컬 밴드 차트

Critical Band No.	Frequency Range (Hz)	Bandwidth (Hz)
1	20 ~ 100	80
2	100 ~ 200	100
3	200 ~ 300	100
4	300 ~ 400	100
5	400 ~ 510	110
6	510 ~ 630	120
7	630 ~ 770	140
8	770 ~ 920	150
9	920 ~ 1080	160
10	1080 ~ 1270	190
11	1270 ~ 1480	210
12	1480 ~ 1720	240
13	1720 ~ 2000	280
14	2000 ~ 2320	320
15	2320 ~ 2700	380
16	2700 ~ 3150	450
17	3150 ~ 3700	550
18	3700 ~ 4400	700
19	4400 ~ 5300	900
20	5300 ~ 6400	1100
21	6400 ~ 7700	1300
22	7700 ~ 9500	1800
23	9500 ~ 12000	2500
24	12000 ~ 15500	3500
25	15500 ~ 20000	4500

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