The Difference between Volume and Loudness

What is Sound

聲音是振動產生的聲波，通過介質（氣體、固體、液體）傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象。

（圖片來源：Wikipedia）

聲波振動的頻率（單位：赫茲，Hz）會決定聲音的高低、聲波的波型會決定音色，而聲波的振幅則會決定聲音的大小聲，當振幅越大，聽覺上感覺的音量也就會比較大聲。

在物理學裡，聲壓（Acoustic Pressure）指的就是聲波通過媒質時，由振動所產生的壓強改變量，這個改變量即為聲壓，聲壓的單位為 Pascal（帕，Pa）。 不過由於聲壓的數字波動非常巨大，因此又會將聲壓根據聲量級(SPL，Sound Pressure Level) 標準轉化成以分貝（dB） 為基準的音量單位。

（圖片來源：Noise and health）

What is Loudness

響度（Loudness）常常會與音量（Volume）混淆，但這兩個術語是完全不同的概念。

音量 是針對聲音功率的科學測量，而 響度 更偏向個人對於聲音的「聽覺感受」，聲音的頻率、長度、音量都會影響響度的因素之一。

上面提到我們透過 SPL 來描述音量，但 SPL 並不能衡量聲音在個人聽起來的主觀強度或響度，比方說在同一個音量之下，播放 1 kHz 和 10 kHz 的聲音，即使音量沒有改變，這兩種音調的響度也不相同。

響度的單位為 Phon（方），定義為一個 1000 Hz 純音，因此一個 60 phon 的純音，和一個 1000 Hz、60 dB SPL 的純音，響度是相同的。

在 等響度曲線（Equal-Loudness Contour） 的實驗裡，也可以明顯看出音量、頻率等因素都會直接影響響度。

（圖片來源：Equal-Loudness Contour）

Digital Audio

在數位音訊的世界，音量是以 dBFS（Decibels relative to full scale） 為單位，而響度就更為複雜了。

隨著數位音訊的廣範應用，國際電信聯盟（ITU）在 ITU-R BS.1770 加入了 LKFS（Loudness, K-weighted, relative to full scale） 的響度單位；歐洲廣播聯盟（EBU）也在 EBU R128 加入了 LUFS（Loudness units relative to full scale）。

實際上，LKFS 是等同於 LUFS 的。

目前國際的串流平台，像是 Spotify 或 Apple Music 都是以 -14 LUFS 當作響度正規化的標準。

Loudness Tool

最後再介紹個可以幫你計算響度的小工具，loudness.info，這個網站底下也有提供 Spotify、Youtube、Apple Music 的響度標準給你參考。