사람이 청감상 받아들이는 소리의 크기, 볼륨에 대한 감각적 수치

실제 소리 크기 가지는 음압(dBSPL, 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⁾

소리의 물리적 레벨이 동일하더라도, 그 소리가 가진 대역폭이 넓어지면 인간이 느끼는 라우드니스는 훨씬 더 크게 들린다. 이는 인간의 청각 체계가 주파수를 인지할 때 바크 스케일(Bark Scale) 단위로 반응하기 때문이다.

소리의 대역폭이 달팽이관의 최소 분해 단위인 1 Bark(임계 대역) 이하로 너무 좁아지면, 대역폭의 너비가 변하더라도 라우드니스에 아무런 영향을 주지 못한다. 소리가 달팽이관 기저막의 단 하나의 채널(특정 지점)만 자극하고 있기 때문이다. 이 구간에서는 오직 물리적인 소리의 에너지 크기에 의해서만 음량이 결정된다.

반면, 소리의 총 에너지는 똑같더라도 대역폭이 넓어져 1 Bark의 경계를 넘어서는 순간부터 라우드니스가 폭발적으로 증가하기 시작한다. 소리가 하나의 임계 대역을 탈출하여 달팽이관 내부의 인접한 다른 Bark 필터 채널들을 동시에 자극하기 때문이다.

인간의 뇌는 단일 Bark 채널이 강하게 자극받을 때보다, 복수의 Bark 채널이 넓게 동시 자극받을 때 심리음향학적으로 훨씬 더 시끄러운 소리로 인지한다. 츠비커 라우드니스 미터가 단순 RMS 방식과 달리 복잡한 복합음이나 광대역 노이즈의 시끄러움을 정확하게 잡아내는 이유가 바로 이 바크 스케일 기반의 대역폭 결합 법칙을 알고리즘에 반영했기 때문이다.

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