Kuulonpaine

Kuulonpaine, eli äänipaine, on äänen aiheuttama paineen vaihtelu ilman väliaineessa. Se on staattisen ympäröivän ilmanpaineen poikkeama, joka vaikuttaa korvan tärykalvoon ja sisäkorvan kuulon toimintaan. Kuulonpaineen vaihteluja voidaan mitata ja ne määrittelevät, miten voimakkaana ääni koetaan.

Mittaaminen ja suureet: Äänipaine ilmoitetaan yleisesti sound pressure level -käsitteellä (SPL). Mittayksikkö on pascal (Pa), mutta käytännössä käytetään desibelejä (dB SPL), joiden perusreferenssi on p0 = 20 μPa. SPL = 20 log10(p/p0), jossa p on ilmavärähtymän hetkellinen tai RMS-arvo. Nollaraja tarkoittaa kuulon rajaa; kipu alkaa noin 120–140 dB SPL.

Kuulonpaine ja kuuloaisti: SPL vaikuttaa siihen, miltä ääni kuulostaa, mutta kuulokokemus riippuu myös taajuudesta. Siksi käytetään taajuusvaimennuksia kuten A-painotus, joka korostaa ihmisen herkkyyskohdissa. Ihmisen kuulon dynaaminen alue kattaa suurin piirtein 0 dB SPL:n alarajasta noin 120 dB SPL:iin kipurajalle, mikä osoittaa, miten paljon voimaa ääniin voidaan kohdistaa ilman vahinkoa.

Sovellukset ja merkitys: Kuulonpaine on keskeinen käsite akustiikassa, meluntutkimuksessa ja äänitekniikassa. Se vaikuttaa tilojen äänieristykseen, mikrofonien valintaan ja turvallisuusmääräyksiin. Melutason arviointi ja kuulon suojaaminen perustuvat usein SPL-arvoihin sekä taajuusvaimennuksiin, ja tuloksia tulkitaan tilannekohtaisesti.