Właściwości fizyczne a atrybuty percepcyjne dźwięku

Istnieje pewna zależność między cechami dźwięku odbieranymi przez słuchacza a fizycznymi właściwościami fali akustycznej, jednakże każda odczuwalna cecha zwykle zależy od więcej niż jednej fizycznej właściwości fali [5]. Głośność dźwięku wiąże się z poziomem ciśnienia akustycznego i jest mierzona w fonach. Nie wszystkie częstotliwości są postrzegane jako jednakowo głośne. Skala fonowa jest zbieżna ze skalą SPL przy fali o częstotliwości 1 kHz (głośność n fonów jest równoważna głośności fali sinusoidalnej o częstotliwości 1 kHz o poziomie n dB SPL), jednak przy innych częstotliwościach pojawiają się różnice. Głośność czystych tonów sinusoidalnych została określona eksperymentalnie przez Fletchera i Munsona jako porównywalna z głośnością tonu 1 kHz przy danym poziomie.

Głośność złożonego dźwięku zależy nie tylko od jego natężenia, lecz również od jego okresowości, częstotliwości, czasu trwania oraz struktury. Na przykład, postrzegana głośność krótkiego (poniżej 200 ms) impulsu jest prawie liniowo proporcjonalna do czasu trwania sygnału, co sugeruje istnienie w uchu wewnętrznym filtru pasmowo-przepustowego z długą odpowiedzią impulsową i wynikającym z niej długim czasem narastania sygnału (na tej obserwacji opiera się teoria filtrów słuchowych). Również głośność sygnałów szerokopasmowych (sygnały o szerokości pasma większej niż tzw. krytyczna szerokość pasma, jak biały szum) jest zauważalnie większa od głośności sygnałów wąskopasmowych o tym samym natężeniu.