Designing Sound

6.1 Perceiving Sounds
83
Fatigue
Steady sounds made of pure tones begin to sound quieter after we have been
exposed to them for a while. This depends on their absolute intensity (Bekesey)
and whether they are interrupted, but after about a minute a steady tone will
seem subjectively quieter by half. Whether this occurs in the cochlea or is a
function of attention remains to be clarified, because even a brief interruption
can restore the initial loudness, and “interesting” sounds that modulate at low
frequencies fatigue us less and thus remain subjectively loud.
Change of Loudness
The smallest perceptible change of intensity is a function of frequency for pure
tones, and is also a function of actual loudness. The least sensitivity to loud-
ness changes occurs in the lower-frequency range for sounds of a few hundred
Hertz. As frequency increases above 1kHz, the ability to discriminate amplitude
change gets much better and follows a curve similar to equal loudness, giving
the best discrimination in the vocal range and then falling off again above about
4kHz. Also, we can hear changes in loudness better when the sound is louder,
but not too loud, which is why you should mix at the appropriate volume. The
best loudness discrimination is within the range just above a normal conver-
sation, around 60dB SPL to 70dB SPL. Another way of interpreting the same
data is to ask the question, what is the minimum level a tone needs to be in
order to be heard as a separate sound in the presence of an existing tone of
the same frequency? This gives us the JND for
intensity masking
.
Perception of Frequency
Just as
intensity
and
loudness
are absolute and perceptual terms, the psycho-
logical counterpart for
frequency
is
pitch
. There are several models of pitch
perception, but for general sound synthesis it’s not as important as for musical
uses. Musical pitch is not as simple as it seems, which makes music interesting.
For general sound purposes we tend to be concerned with a less sophisticated
model of pitch where absolute frequencies play a stronger role.