Ett ljudtryck i luft anges i N/m2 eller Pascal, eftersom det i grund och botten är fråga om tryck. Människan kan uppfatta stora skillnader i ljudtryck, så av praktiska skäl (för att komprimera skalan) har man infört en logaritmisk decibelskala som är relaterad till ett referensljudtryck som svarar mot det svagaste ljud som en människa i medeltal kan uppfatta. När ljudets styrka anges i decibel kallas storheten för ljudtrycksnivå. Ljudtrycksnivån är definierad så att 0 dB ungefär motsvarar svagast hörbara ljud i medeltal (referensnivån). En ändring med 1–2 dB är ungefär den minsta ändring som kan uppfattas med hörseln under gynnsamma omständigheter. En ändring med 8–10 dB i medelhöga frekvenser brukar sägas motsvara en fördubbling eller halvering av det subjektiva hörintrycket. I låga frekvenser kan det dock räcka med 3–4 dB för att fördubbla det subjektiva hörintrycket när man väl nått upp till hörtröskeln. Detta beror på att hörnivåkurvorna ligger tätare, se diagram 1.
Diagram 1.
Ljudtrycksnivå
Örat uppfattar därmed ljud med olika frekvens olika starkt. För att beskriva upplevelsen av ljudtrycksnivån korrekt används en modifierad, så kallad frekvensvägd ljudtrycksnivå. Frekvensvägningen innebär en modifiering av det fysikaliska måttet ljudtrycksnivå så att man får ett värde som är bättre relaterat till den subjektivt upplevda styrkan, se diagram 1. Låga frekvenser kan tillåtas vara högre än medelhöga frekvenser eftersom det krävs högre nivå innan lågfrekvent ljud kan uppfattas. En vägd ljudtrycksnivå kallas ibland lite förenklat enbart för ljudnivå. Vanligtvis används den A-vägda ljudtrycksnivån med beteckningen LpA (L = Level; p=pressure; A=A-vägd) och enheten dB. I Sverige används även C-vägning, LpC, i vissa sammanhang. Krav på högsta acceptabla ljudnivå uttrycks vanligtvis i den A-vägda ljudtrycksnivån.
Det förekommer även att man använder ljudtrycksnivån utan någon vägning, exempelvis vid utvärdering av störning gentemot Folkhälsomyndighetens allmänna råd om buller inomhus FoHMFS 2014:13. Storheten ljudtrycksnivå betecknas med Lp och enheten decibel, med dB.
Luftljudsisolering och stegljudsnivå
Luftljudsisolering
Med begreppet luftljudsisolering avses skillnaden i ljudtrycksnivå mellan två rum. Om man i ett rum har en högtalare som stadigvarande alstrar ljud sprider sig detta ljud givetvis till angränsande rum. Ljudtrycksnivån blir praktiskt taget konstant i rummet med högtalaren (med undantag för ett litet område närmast högtalaren som i detta sammanhang är ointressant). Ljudet uppstår fysikaliskt tack vare snabba tryckvariationer kring det statiska lufttrycket. Dessa variationer medför att det kommer att råda en tryckskillnad mellan väggarnas båda sidor. Om ljudtrycket exempelvis är positivt över en väggyta inne i rummet (positivt räknas här relativt det statiska trycket) utsätts väggen för en kraft som är riktad ut från rummet. Denna kraft försätter väggen i rörelse. I nästa ögonblick råder ett undertryck på samma väggyta och kraften blir riktad inåt. Detta resulterar i att väggen kommer att svänga i takt med tryckfluktuationerna. Svängningarna orsakar sedan en ljudutstrålning åt båda hållen. Strålningen tillbaka in i rummet med högtalaren ingår i det totala ljudtrycket i det rummet. Strålningen till det andra rummet är det som resulterar i att ljud transmitteras genom väggen.
Stegljudsnivå
Med begreppet stegljudsnivå avses den ljudnivå som uppstår i ett rum när en speciell internationellt standardiserad hammarapparat bankar på ett golv i ett angränsande rum. Detta ljud sprider sig då till angränsande rum via stommen såsom stomljud. Ljudet strålar sedan ut i mottagarrummet via olika byggdelar som omsluter rummet och det ljud som uppstår i rummet är stegljudsnivån.
Av ovanstående resonemang är det klart att även andra ytor i rummet sätts i vibration av rummets ljudtryck som uppstår av högtalaren eller av det stomljud som uppstår av hammarapparaten. Exempelvis kommer golvet i sändarrummet att vibrera och dessa vibrationer kommer att spridas i stommen via knutpunkter, vilket medför att exempelvis golvet (och andra angränsande byggdelar) i det andra rummet också kommer att vibrera och därigenom stråla ut ljud. Det kallas "flanktransmission".
Bild 1. Flanktransmissionsvägar.
Flanktransmission
Ljud kan alltså även överföras via flankerande byggnadsdelar – som anslutande väggar och bjälklag – ett fenomen som kallas flanktransmission.
Bild 2. Exempel på flanktransmission genom en yttervägg. a ger bäst ljudisolering, d ger sämst.
Det är som regel stora skillnader mellan laboratoriemätningar av en byggnadsdel och det man kan uppnå med samma byggnadsdel i en byggnad. Orsaken är att en del ljud i byggnaden överförs via andra byggnadsdelar.
Flanktransmissionen har stor betydelse i samtliga typer av byggnader och utformningen av knutpunkterna påverkar hur flanktransmissionen bidrar till ljudnivån via anslutande konstruktioner, inte minst i byggnader av trä, och i synnerhet KL-trä. Alla konstruktionsdetaljer måste därför utformas med tanke på detta, se Bild 1 ovan.
Ljud från installationer
De krav som ställs på ljud från installationer i svensk standard avser ljudets styrka under den tid som störningen pågår. För stadigvarande ljud används den så kallade ekvivalentnivån, som kan ses som ett slags medelvärde över tiden. Om man då avser A-vägd ekvivalentnivå används normalt beteckningen LpAeq. Det är viktigt att observera att perioder med höga ljudnivåer har större betydelse för ekvivalentnivån än lika långa perioder med låga nivåer. För kortvarigt ljud används den maximala ljudnivån med tidsvägning F (FAST). För denna ljudnivå används beteckningen LpAFmax. Det finns även andra standardiserade tidsvägningar som används beroende på vilken typ av ljud som ska mätas eller definieras.
Ljud från trafik
För ljud från trafik används ekvivalentnivån för trafikförhållandena som motsvarar ett årsmedeldygn. För höga tillfälliga nivåer används maximalnivån. Observera att krav inte enbart ställs på ljudnivån inomhus utan också på nivån vid uteplatser och utanför fönster. Dessa senare krav har ofta stor påverkan på husens placering relativt väg/gata och på husens planlösning. Vid dimensionering av en fasad används en beräknad ljudtrycksnivå utanför den tänkta fasaden som ingångsvärde baserat på nuvarande och kända framtida förändringar av trafikförhållanden.
Ljud i rum - reflexer
I det fall en ljudkälla befinner sig långt från alla reflekterande ytor är det enkelt att beskriva ljudets utbredning. I allmänhet kan man säga att ljudtrycksnivån sjunker med 6 dB per avståndsfördubbling (och därigenom också stiger med 6 dB per halvering av avståndet). Denna enkla regel gäller emellertid inte när ljudkällan finns i ett rum. Ljudet i rummet sammansätts nämligen dels av det ljud som går direkt från källan till mottagaren, dels av en mängd reflexer från näraliggande ytor, i praktiken framför allt från tak och väggar. Så snart avståndet mellan ljudkälla och mottagare är större än cirka en meter brukar styrkan hos det reflekterade ljudet vara större än styrkan hos direktljudet i ett rum. Denna regel är mycket viktig i praktiken eftersom styrkan hos det reflekterade ljudet inte beror på avståndet till ljudkällan.
Bild 3. En del av ljudet som når en lyssnare är direktljud medan resten är reflekterad ljud från rummets skiljeytor.
Efterklangstid
Det är ett välkänt faktum att om en ljudkälla i ett rum plötsligt tystnar, försvinner inte ljudet omedelbart utan först efter en viss tid. Detta fenomen utnyttjas vid bestämning av den så kallade efterklangstiden. Vid mätning gör man ofta så att ett ljud med konstant nivå över tid skickas ut i rummet med hjälp av en högtalare. Ljudet från högtalaren avbryts plötsligt. Ljudtrycksnivån i rummet kommer då att sjunka med ett visst antal dB per tidsenhet. Det mått som används för att beskriva detta fenomen kallas efterklangstid och betecknas med T eller EKT. Efterklangstiden definieras då som den tid det tar för ljudets nivå att minska med 60 dB. Denna tid är ofta av storleksordningen från några tiondels sekunder till några sekunder och beror av rummets beskaffenhet (om väggytor, golv och tak är reflekterande eller absorberande). Många reflekterande ytor (tunga väggar utan absorbenter) → lång efterklangstid.
Efterklangstiden är en av flera viktiga faktorer för att beskriva akustiken i ett rum. Rum med lång efterklangstid blir mer bullriga än rum med kort efterklangstid. Personer upplever därför ofta rum med kort efterklangstid som mer komfortabla än rum med lång efterklangstid, speciellt om man skall kunna kommunicera och samtidigt vistas flera peroner i rummet. Efterklangstiden varierar också beroende av byggnadens stommaterial (exempelvis trä eller betong) men kan också regleras med ljuddämpande material som monteras i taket eller på väggarna eller allra helst, både och. Krav på rumsakustik uttrycks vanligen i maximal efterklangstid. Detta är ett ganska "trubbigt" mått och i många utrymmen krävs mer eftertanke än att bara försöka uppfylla krav på längsta efterklangstid. Stomval och placering av absorbenter påverkar upplevelsen på olika sätt. Det är normalt bättre att fördela absorbenter både i tak och på väggar än att enbart koncentrera absorbenterna till taket.
