Hay dos cosas notables que afectan la “aceptabilidad” del sonido:
- El volumen (nivel de presión sonora).
- El espectro de potencia del ruido
Primero, hablemos del volumen.
Nuestros oídos perciben el ruido logarítmicamente . Eso significa que se necesita más “oomph” cada vez que queremos algo más fuerte. Los decibeles son la unidad de medida común. La cantidad de decibelios [matemáticos] P _ {\ mathrm {db}} [/ math] se mide por
[math] P _ {\ mathrm {db}} = 10 \ log_ {10} \ left (\ frac {P} {P_0} \ right) [/ math]
donde [math] P [/ math] es la intensidad real del sonido y [math] P_0 [/ math] es algo de intensidad de referencia.
¿Qué significa esto? Bueno, si subimos el volumen de nuestra radio un escalón, de hecho aumentamos [matemáticas] P _ {\ mathrm {db}} [/ math] en uno. ¿Cuánto aumenta esto realmente el poder del sonido? Bueno, resuelve para [matemáticas] P [/ math] y obtenemos
¿Por qué tengo migrañas cada vez que pienso demasiado?
Si no hubiera nada entre usted y el big bang, ¿podría verlo?
[matemáticas] P = P_0 10 ^ {P _ {\ mathrm {db}} / 10}. [/ math]
Si aumentamos [math] P _ {\ mathrm {db}} [/ math] por [math] \ delta [/ math] obtenemos
[math] P _ {\ mathrm {new}} = P_0 10 ^ {(P _ {\ mathrm {db}} + \ delta) / 10}. [/ math]
y tomando la proporción [matemática P _ {\ mathrm {new}} [/ math] a [math] P [/ math], obtenemos
[math] \ frac {P _ {\ mathrm {new}}} {P} = \ frac {P_0 10 ^ {(P _ {\ mathrm {db}} + \ delta) / 10}} {P_0 10 ^ {P_ { \ mathrm {db}} / 10}} = 10 ^ {\ delta / 10}, [/ math]
Si aumentamos la radio en una muesca, entonces [math] \ delta = 1 [/ math], incrementamos la intensidad del sonido en [math] 10 ^ {1/10} \ approx 1.26 [/ math], a 126 % cambio. Si aumentamos en diez muescas, la potencia del sonido aumenta en un 1000%.
La potencia del sonido es la cantidad de presión que ejerce el sonido, por ejemplo, en el tímpano. [math] P_0 [/ math] suele tener 20 micropascales de presión. Entonces, si ese valor aumenta exponencialmente, obtienes un tímpano explosivo, que se percibe como doloroso.
La razón anterior no es psicológica, es puramente fisiológica.
La segunda razón es el espectro de potencia del ruido. El espectro de potencia aproximadamente significa el rango de frecuencias que incluye un ruido y sus volúmenes asociados. Entonces, el espectro de potencia de un diapasón es solo una espiga: una sola frecuencia en un solo volumen. (A medida que el diapasón pierde energía, la aguja se mueve hacia abajo). La música tiene un espectro de potencia bien definido, ya que generalmente se tocan algunos instrumentos y tienen notas muy definidas. Por otro lado, una aspiradora está emitiendo ruido a muchas frecuencias en momentos aleatorios.
El ruido blanco tiene un espectro de potencia que es rectangular. Es decir, tiene una distribución uniforme de todas las frecuencias. Algunos muy agudos, algunos muy bajos, y todas las frecuencias ocurren con el mismo volumen. Esta mezcolanza de ruido no es agradable para nosotros. Sin embargo, si el espectro de potencia se inclina hacia abajo, es decir, si las frecuencias más bajas son más frecuentes y las frecuencias más altas son menores, entonces el ruido es más calmante. Esta es una definición aproximada de ruido rosa . Debido a que no tiene tanta potencia en las frecuencias más altas, el ruido es más suave y más cómodo.
Escuche el ruido rosa aquí, y probablemente notará que tiene una calidad más suave:
