Loudness of Pipe Organ Sounds I. Plenum Combinations

One-third octave loudness spectra have been determined for a number of combination sounds on four organs using the methods of Stevens Mark VI, Stevens Mark VII and Zwicker. While the number scales produced by each method are different, there is a high correlation between the scales. Recordings were made using a test chord of ten notes. For the resulting broad-band sounds, values of PLdB computed by Stevens Mark VII are found to agree closely with corresponding dBA values. Also, Zwicker sones are in reasonably good agreement with Stevens Mark VII sones.

It has been observed that, in building up the principal choruses, the increase in loudness in the 3150 Hz one-third octave band occurs at a more rapid rate than does the overall loudness. A factor, β, defined as the ratio of the sum of the octave band sone values at 2000 and 4000 Hz to the sum of the octave band sone values at 63 and 125 Hz, has been introduced as a measure of tonal balance between treble and bass loudness. Equal loudness throughout the keyboard compass is not achieved until mixture stops are added to the chorus.

Zusammenfassung

Für vier Orgeln wurden die Terzlautheitsspektren einer Reihe von Kombinationsklängen nach Stevens (Mark VI und Mark VII) und nach Zwicker bestimmt. Während die von den verschiedenen Verfahren gelieferten numerischen Werte differieren, ist die Korrelation zwischen den Skalen recht hoch. Die Aufzeichnungen wurden unter Verwendung eines Test-Akkordes aus zehn Noten durchgeführt. Man findet, daß für die resultierenden Breitbandklänge die nach Stevens (Mark VII) berechneten PLdB-Werte eng mit den entsprechenden dB(A)-Werten übereinstimmen. Des weiteren besteht zwischen Zwicker-Sones und Stevens-Sones (Mark VII) eine vernünftige Übereinstimmung.

Es wurde beobachtet, daß beim Aufbau der Prinzipalchöre die Lautheit im 3150-Hz-Terzhand schneller ansteigt als die Gesamtlautheit. Ein Faktor β, der als Verhältnis der Summe der Oktav-band-Sone-Werte bei 2000 und 4000 Hz zur Summe der Oktavband-Sone-Werte bei 63 und 125 Hz definiert ist, wurde als Maß für die tonale Balance zwischen Höhen- und Baßlautheit eingeführt. Gleiche Lautheit über den gesamten Manualumfang hinweg kann nur erreicht werden, wenn dem Chorus Mixturen hinzugefügt werden.

Sommaire

On a déterminé des spectres de sonie par tiers d'octave pour certains sons de combinaison de quatre orgues, en utilisant les méthodes de Stevens (Mark VI et Mark VII) et de Zwicker. Alors que les échelles données par chaque méthode sont différentes, on remarque une forte corrélation entre les résultats. On a enregistré un accord test de dix notes. Pour les sons à large bande qui en résultent, les valeurs du niveau de pression sonore (en dB) calculées par la méthode Mark VII de Stevens correspondent bien aux valeurs en dBA mesurées. De même les sones de Zwicker sont en concordance raisonnable avec les sones Mark VII.

On a remarqué qu'en constituant le choeur des principaux, l'augmentation de sonie dans le tiers d'octave de 3150 Hz arrive plus vite que dans l'ensemble de la bande. On a donc introduit un facteur β défini comme le rapport de la somme des sones par bandes d'octave à 2000 et 4000 Hz à la somme des sones par bandes d'octaves à 63 et 125 Hz. Il sert à mesurer la balance tonale entre les sonies des aigus et des graves. Une sonie égale sur toute l'étendue du clavier n'est pas obtenue tant que les mixtures ne sont pas ajoutées.