psykoakustiikassa

Psykoakustiikka on akustikan ja psykofysiikan rajalla sijaitseva tutkimusala, joka selvittää, miten ihmiset kokevat ja tulkitsevat ääniaallot. Se käsittelee kuulon psykologisia ja fysiologisia perusilmiöitä sekä sitä, miten fysikaaliset äänisignaalit muuttuvat subjektiivisiksi kokemuksiksi kuten voimakkuudeksi, korkeudeksi ja soinnin väriksi. Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää kuuloa ja sen rajoja sekä soveltaa tätä tietoa äänen tuottamiseen, mittaamiseen ja kuulemiseen liittyviin practikoihin.

Keskeisiä ilmiöitä ovat äänen voimakkuuden havaitseminen (loudness), korkeuden havainnointi (pitch) sekä soinnin värin havaitseminen (timbre). Maskausilmiöt, eli osa äänistä peittää toisiaan, ja ajallinen integraatio vaikuttavat siihen, miten äänet koetaan. Taustamelu ja taajuus riippuvat havainnot johtavat siihen, että sama fyysinen äänitaso kuulostaa erilaiselta eri taajuuksilla. Equal-loudness-käyrät (phon-käyrät) osoittavat, että sama äänitaso kuulostaa erilaiselta riippuen taajuudesta.

Mittaustekniikoita ovat kuulon voimakkuuden skaalaus, korkeuden ja timbrein arviointi sekä maskaustestit. Käytettyjä teoreettisia malleja ovat Stevensin potenssikäyrä sekä Fletcher–Munson -käyrät, jotka kuvastavat ihmisen kuulon herkkyyttä eri taajuuksilla ja intensiteeteillä.

Psykoakustiikkaa sovelletaan laajasti: äänentoistoon ja äänituotantoon, kuulokojeisiin, melunhallintaan, äänisuunnitteluun sekä äänenkoodaukseen ja pakkausalgoritmeihin. Se auttaa ymmärtämään, miten ihmiset kokevat äänenlaadun ja miten signaaleja voidaan muokata säilyttäen tai parantaen kuulon kannalta olennaiset kokemukset.

Historian juuret ulottuvat 20. vuosisadan alkuun Fletcherin ja Munsonin työn kautta, mutta nykyinen ala yhdistää psykoakustiikan kuulon fysiologiaan ja neurotieteisiin käyttämällä moderneja mittausmenetelmiä ja sovelluksia.