Сила на звука: от какво зависи и от какво се определя? Какво е това и в какви единици се измерва? Какви са имената на мерните единици за шум?

Съдържание:

Видео: Сила на звука: от какво зависи и от какво се определя? Какво е това и в какви единици се измерва? Какви са имената на мерните единици за шум?

Видео: Сила на звука: от какво зависи и от какво се определя? Какво е това и в какви единици се измерва? Какви са имената на мерните единици за шум?
Видео: ПИЯ 5 ЛИТРА ВОДА НА ДЕН ЗА 7 ДНИ/КАКВО СЕ СЛУЧИ ? 2024, Април
Сила на звука: от какво зависи и от какво се определя? Какво е това и в какви единици се измерва? Какви са имената на мерните единици за шум?
Сила на звука: от какво зависи и от какво се определя? Какво е това и в какви единици се измерва? Какви са имената на мерните единици за шум?
Anonim

В тази статия ще говорим за силата на звука и всичко свързано с тази концепция. Трябва да се каже, че вибрациите на въздуха (по -точно на съставните му молекули) създават звукови вълни. Тези вълни се движат в определена пространствена координата и посока. В този случай молекулите не се движат спрямо местоположението си.

Изображение
Изображение

Какво е?

Силата на звука е субективна характеристика на човешкото възприятие за силата на различните звуци, което ги поставя в определена скала: от най -тихите и по -високите.

Изображение
Изображение

НО звукът е физическо явление, при което процесът на разпространение на вибрации протича в голямо разнообразие от среди . С други думи, това е текуща последователност от области с високо и ниско налягане.

Изображение
Изображение

Трябва да се отбележи, че можем да чуем поради следните причини: ушите превръщат звуковите вибрации в сигнали поради техния сложен дизайн. Те усилват вибрациите, които се превръщат в нервни импулси . Тогава нашият мозък възприема тези нервни импулси като звук.

Изображение
Изображение

Силата на звука и нашето субективно възприятие за него зависят от амплитудата и честотата, които са физическите характеристики на звука . При по -големи амплитуди се чува по -силно. В днешно време силата на звука обикновено се измерва в децибели.

Това се дължи и на факта, че всъщност силата на звука е сравнение на два различни индикатора, където определена прагова стойност се взема като основа.

Изображение
Изображение

Това използва логаритмична скала. Тя определя колко пъти максималното звуково налягане е по -голямо от прага на слуха на човешкото ухо. За въздуха това е 20 микропаскала, за водата - 1 микропаскал.

Изображение
Изображение

Силата на звука зависи от средата, в която се разпространява, и от плътността му. Колкото по -голяма е плътността на средата, толкова по -бързо звукът може да бъде разпределен в нея. Ето защо във вакуум просто не може да има звук.

Силата на звука се измерва в единици, които носят името на учения Александър Бел, а именно в белсове . Но тъй като белът е много голямо количество, обичайно е звукът да се измерва в кратно от него - децибели. За това е измислена специална скала на интензитета на звука.

Например, честотният спектър на звука е вид графика, която показва зависимостта на относителната енергия на звуковите вибрации от нейната честота.

Има няколко характеристики, които влияят на звука и силата на звука . Това е преди всичко спектрален състав, пространствена ориентация на източника, както и тембър.

Изображение
Изображение

Нека изброим основните единици за измерване на звуковите характеристики. Сред тях могат да се разграничат два параметъра: абсолютен и относителен. Скалата на силата на звука, която се измерва в абсолютни стойности, се отнася до мерна единица, наречена сън. Мерната единица за фон е параметър на нивото на силата на звука, който има относителен характер.

Изображение
Изображение

Стойността, която показва колко определен звук е по -висок или по -нисък от друг, се измерва в децибели . Трябва да се отбележи, че камбаните и децибелите са несистемни единици и не са част от една единствена измервателна система.

Например, нивото на силата на звука на музикален инструмент зависи от неговия размер или от размера на частите на музикалния инструмент, които са отговорни за производството на звук.

Ето един стандартен пример, показващ свойствата на звука. За да направим това, ще използваме следния прост експеримент, в който се нуждаем от пластмасова чаша и гумена лента под формата на пръстен.

За да започнете експеримента, поставете гумен пръстен върху стъклото . След това облягаме дъното на стъклото към ухото си и слушаме как ще звучи разтегнатият ластик.

Звукът е резултат от вибрации, които засягат въздуха или друг обект. След това те се разпространяват в околната среда. В резултат на това чуваме звук.

Изображение
Изображение

Нека поговорим за обхвата на звуците около нас. Нашият диапазон е в следните граници - от 20 Hz ниска честота до 20 000 Hz при най -висока честота. Удобният диапазон за нашия слух обаче е между 2000 и 5000 Hz.

Трябва да се отбележи, че звуците над 85 dB SPL могат да бъдат вредни за слуха, ако се използват за продължителни периоди от време

Изображение
Изображение

От какво зависи обемът?

Има редица характеристики, които влияят главно върху силата на звука. Това са честотата и амплитудата на трептенията, както и индивидуалните характеристики на човек.

Друг важен фактор е разстоянието до източника . С намаляване на енергийния компонент на звуковата вълна разстоянието до източника на звук се увеличава в пряка пропорция.

Изображение
Изображение

При чести вибрации се издава по -висок звук. Човек използва тези функции, когато създава различни музикални инструменти.

Трябва да се каже, че при постоянно излагане на силен шум могат да се появят симптоми на заболяването . Сред тях трябва да се подчертае следното: повишена нервна възбудимост, по -бърза умора и повишено кръвно налягане.

Ето защо, за защита от силни звуци, например в строителството, се използват специални слушалки за шумопотискане.

Изображение
Изображение

Трябва да се каже, че в твърдите тела качеството на звуковата вълна се подобрява. Звукът се движи пет пъти по -бързо във вода, отколкото във въздух.

Като цяло трябва да се каже, че за изучаването на звука, неговите параметри и характеристики съответства на съответния раздел по физика, който се изучава в училищния курс.

Как можете да измерите?

Трябва да се отбележи, че всички хора възприемат звука по различни начини, поради което се създават специални устройства за измерването му.

Най -често нивото на звука се определя с помощта на сензор . Сензор за ниво на звука измерва енергията на звуковите вълни, която пристига за единица време на единица повърхност на приемника. Това количество се нарича интензивност на звука или шума и се измерва в mW / m2 (микровата на квадратен метър).

Изображение
Изображение

Нека да разберем как децибелите и действителното ниво на сигнала се определят помежду си. На всеки 6 dB нивото на сигнала се променя два пъти.

Защо се взема тази стойност? Децибел е логаритъмът между съотношението на две еднакви енергийни величини, който след това се умножава по 10 . Амплитудата не е енергийна величина, затова трябва да се преобразува в подходяща стойност.

Изображение
Изображение

Също така, за измерване на интензитета на шума на различни места, често се използва специално устройство, което се нарича шумомер.

Човешкото ухо е високо сложен биологичен сензор и звуков капан, който може да улавя звуци, които са милиони пъти различни един от друг

В Русия има определен стандарт за установените криви на еднаква сила на звука. Това е ГОСТ Р ISO 226-2009. Той има следното име - „Акустика. Стандартни криви с еднаква сила на звука”.

Изображение
Изображение

Има поне три начина за измерване на силата на звука: чрез максималната пикова стойност, чрез средната стойност на нивото на сигнала и чрез показателя ReplayGain. От всички тези техники, ReplayGain е най -добрият . Той предава възприеманото ниво на силата на звука и взема предвид физиологичните и психическите характеристики на звуковото възприятие.

В момента съществуват различни методи за физическо изразяване на амплитудата на звуковите вибрации, които се използват в различни области.

Препоръчано: