Głośność Dźwięku: Od Czego To Zależy I Od Czego Zależy? Co To Jest Iw Jakich Jednostkach Jest Mierzony? Jakie Są Nazwy Jednostek Miary Hałasu?

Spisu treści:

Wideo: Głośność Dźwięku: Od Czego To Zależy I Od Czego Zależy? Co To Jest Iw Jakich Jednostkach Jest Mierzony? Jakie Są Nazwy Jednostek Miary Hałasu?

Wideo: Głośność Dźwięku: Od Czego To Zależy I Od Czego Zależy? Co To Jest Iw Jakich Jednostkach Jest Mierzony? Jakie Są Nazwy Jednostek Miary Hałasu?
Wideo: Fizyka od podstaw: Fale dźwiękowe, czy dźwięk zgasi świeczki? Dlaczego jest tak głośno? 2024, Kwiecień
Głośność Dźwięku: Od Czego To Zależy I Od Czego Zależy? Co To Jest Iw Jakich Jednostkach Jest Mierzony? Jakie Są Nazwy Jednostek Miary Hałasu?
Głośność Dźwięku: Od Czego To Zależy I Od Czego Zależy? Co To Jest Iw Jakich Jednostkach Jest Mierzony? Jakie Są Nazwy Jednostek Miary Hałasu?
Anonim

W tym artykule omówimy głośność dźwięku i wszystko, co jest związane z tą koncepcją. Należy powiedzieć, że to wibracje powietrza (a dokładniej jego cząsteczek składowych) wytwarzają fale dźwiękowe. Fale te poruszają się w określonej współrzędnej i kierunku przestrzeni. W tym przypadku cząsteczki nie poruszają się względem swojej lokalizacji.

Obraz
Obraz

Co to jest?

Głośność dźwięku jest subiektywną cechą ludzkiego postrzegania siły różnych dźwięków, która sytuuje je w pewnej skali: od najcichszych do wyższych.

Obraz
Obraz

ALE dźwięk jest zjawiskiem fizycznym, w którym proces propagacji drgań zachodzi w wielu różnych środowiskach . Innymi słowy, jest to ciągła sekwencja obszarów wysokiego i niskiego ciśnienia.

Obraz
Obraz

Należy zauważyć, że słyszymy z następujących powodów: uszy zamieniają drgania dźwiękowe na sygnały dzięki swojej wyrafinowanej konstrukcji. Wzmacniają wibracje, które stają się impulsami nerwowymi . Wtedy nasz mózg odbiera te impulsy nerwowe jako dźwięk.

Obraz
Obraz

Głośność i nasze subiektywne jej postrzeganie zależą od amplitudy i częstotliwości, które są fizycznymi cechami dźwięku . Przy wyższych amplitudach słychać go głośniej. Obecnie głośność mierzy się zwykle w decybelach.

Wynika to również z faktu, że w rzeczywistości głośność jest porównaniem dwóch różnych wskaźników, gdzie za podstawę przyjmuje się pewną wartość progową.

Obraz
Obraz

Wykorzystuje skalę logarytmiczną. To ona określa, ile razy maksymalne ciśnienie akustyczne jest większe niż próg słyszalności ludzkiego ucha. Dla powietrza jest to 20 mikropaskali, dla wody - 1 mikropaskal.

Obraz
Obraz

Głośność dźwięku zależy od ośrodka, w którym się rozchodzi oraz od jego gęstości. Im wyższa gęstość medium, tym szybciej można w nim rozprowadzić dźwięk. Dlatego po prostu nie może być dźwięku w próżni.

Głośność mierzy się w jednostkach, które noszą imię naukowca Aleksandra Bella, a mianowicie w belach . Ale ponieważ bel jest wielkością bardzo dużą, zwyczajowo mierzy się dźwięk w jego wielokrotności - decybelach. W tym celu wymyślono specjalną skalę natężenia dźwięku.

Na przykład widmo częstotliwości dźwięku jest rodzajem wykresu, który pokazuje zależność względnej energii drgań dźwięku od jego częstotliwości.

Istnieje kilka cech, które wpływają na dźwięk i głośność . To przede wszystkim kompozycja spektralna, orientacja przestrzenna źródła, a także barwa.

Obraz
Obraz

Wymieńmy główne jednostki pomiaru charakterystyki dźwięku. Wśród nich można wyróżnić dwa parametry: bezwzględny i względny. Skala głośności, mierzona w wartościach bezwzględnych, odnosi się do jednostki miary zwanej snem. Jednostką miary tła jest parametr poziomu głośności, który ma charakter względny.

Obraz
Obraz

Wartość, która pokazuje, o ile dany dźwięk jest wyższy lub niższy od innego, mierzona jest w decybelach . Należy zauważyć, że bele i decybele są jednostkami niesystemowymi i nie są częścią jednego systemu miar.

Na przykład poziom głośności instrumentu muzycznego zależy od jego wielkości lub od wielkości części instrumentu muzycznego odpowiedzialnych za produkcję dźwięku.

Oto standardowy przykład pokazujący właściwości dźwięku. Aby to zrobić, użyjemy następującego prostego eksperymentu, w którym potrzebujemy plastikowego kubka i gumki w kształcie pierścienia.

Aby rozpocząć eksperyment, nałóż na szklankę gumowy pierścień . Następnie opieramy dolną część kieliszka o ucho i słuchamy, jak zabrzmi naciągnięta gumka.

Dźwięk jest wynikiem wibracji, które oddziałują na powietrze lub inny obiekt. Następnie rozprzestrzeniają się w środowisku. W efekcie słyszymy dźwięk.

Obraz
Obraz

Porozmawiajmy o zakresie dźwięków wokół nas. Nasz zakres mieści się w następujących granicach - od niskiej częstotliwości 20 Hz do 20 000 Hz przy najwyższej częstotliwości. Jednak komfortowy zakres dla naszego słyszenia wynosi od 2000 do 5000 Hz.

Należy zauważyć, że dźwięki powyżej 85 dB SPL mogą być szkodliwe dla słuchu, jeśli są używane przez dłuższy czas

Obraz
Obraz

Od czego zależy głośność?

Istnieje szereg cech, które wpływają głównie na głośność. Są to częstotliwość i amplituda oscylacji, a także indywidualne cechy osoby.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest odległość od źródła . Wraz ze spadkiem składowej energii fali dźwiękowej odległość do źródła dźwięku wzrasta wprost proporcjonalnie.

Obraz
Obraz

Przy częstych wibracjach emitowany jest wyższy dźwięk. Osoba korzysta z tych funkcji podczas tworzenia różnych instrumentów muzycznych.

Należy powiedzieć, że przy stałym narażeniu na głośny hałas mogą pojawić się objawy choroby . Wśród nich na uwagę zasługują: zwiększona pobudliwość nerwowa, szybsze zmęczenie, podwyższone ciśnienie krwi.

Dlatego w celu ochrony przed głośnymi dźwiękami np. w budownictwie stosuje się specjalne słuchawki z redukcją szumów.

Obraz
Obraz

Trzeba powiedzieć, że w bryłach poprawia się jakość fali dźwiękowej. Dźwięk rozchodzi się pięć razy szybciej w wodzie niż w powietrzu.

Ogólnie należy powiedzieć, że dla badanie dźwięku, jego parametrów i właściwości odpowiada odpowiedniej sekcji fizyki, która jest badana na kursie szkolnym.

Jak możesz mierzyć?

Należy zauważyć, że wszyscy ludzie odbierają dźwięk w różny sposób, dlatego do jego pomiaru tworzone są specjalne urządzenia.

Najczęściej poziom dźwięku określa się za pomocą czujnika . Czujnik poziomu dźwięku mierzy energię fal dźwiękowych, które docierają w jednostce czasu na jednostkę powierzchni odbiornika. Wielkość ta nazywana jest intensywnością dźwięku lub hałasu i jest mierzona w mW / m2 (mikrowatów na metr kwadratowy).

Obraz
Obraz

Dowiedzmy się, w jaki sposób ustalane są między sobą decybele i rzeczywisty poziom sygnału. Co 6 dB poziom sygnału zmienia się dwukrotnie.

Dlaczego przyjmuje się tę wartość? Decybel to logarytm między stosunkiem dwóch identycznych wielkości energii, który jest następnie mnożony przez 10 . Amplituda nie jest wielkością energetyczną, dlatego należy ją przeliczyć na odpowiednią wartość.

Obraz
Obraz

Ponadto do pomiaru natężenia hałasu w różnych miejscach często stosuje się specjalne urządzenie, które nazywa się miernikiem poziomu dźwięku.

Ludzkie ucho to wysoce zaawansowany biologiczny czujnik i pułapka dźwiękowa, które mogą wychwytywać dźwięki, które są miliony razy różne od siebie

W Rosji istnieje pewien standard ustalonych krzywych jednakowej głośności. To jest GOST R ISO 226-2009. Ma następującą nazwę - „Akustyka. Krzywe standardowe o równej głośności”.

Obraz
Obraz

Istnieją co najmniej trzy sposoby mierzenia głośności: przez maksymalną wartość szczytową, przez średnią wartość poziomu sygnału i przez metrykę ReplayGain. Ze wszystkich tych technik najlepszy jest ReplayGain . Przekazuje postrzegany poziom głośności i uwzględnia fizjologiczne i psychiczne cechy percepcji dźwięku.

Obecnie istnieją różne metody fizycznego wyrażania amplitudy drgań dźwiękowych, które znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach.

Zalecana: