Όγκος ήχου: από τι εξαρτάται και από τι καθορίζεται; Τι είναι και σε ποιες μονάδες μετριέται; Πώς ονομάζονται οι μονάδες μέτρησης του θορύβου

Πίνακας περιεχομένων:

Βίντεο: Όγκος ήχου: από τι εξαρτάται και από τι καθορίζεται; Τι είναι και σε ποιες μονάδες μετριέται; Πώς ονομάζονται οι μονάδες μέτρησης του θορύβου

Βίντεο: Όγκος ήχου: από τι εξαρτάται και από τι καθορίζεται; Τι είναι και σε ποιες μονάδες μετριέται; Πώς ονομάζονται οι μονάδες μέτρησης του θορύβου
Βίντεο: Δεκαοχτούρα - Επιστημονική ονομασία: Streptopelia decaocto 2024, Μάρτιος
Όγκος ήχου: από τι εξαρτάται και από τι καθορίζεται; Τι είναι και σε ποιες μονάδες μετριέται; Πώς ονομάζονται οι μονάδες μέτρησης του θορύβου
Όγκος ήχου: από τι εξαρτάται και από τι καθορίζεται; Τι είναι και σε ποιες μονάδες μετριέται; Πώς ονομάζονται οι μονάδες μέτρησης του θορύβου
Anonim

Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για την ένταση του ήχου και όλα όσα σχετίζονται με αυτήν την έννοια. Θα πρέπει να ειπωθεί ότι είναι οι δονήσεις του αέρα (πιο συγκεκριμένα, των συστατικών μορίων του) που δημιουργούν ηχητικά κύματα. Αυτά τα κύματα κινούνται σε μια συγκεκριμένη συντεταγμένη και κατεύθυνση χώρου. Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια δεν κινούνται σε σχέση με τη θέση τους.

Εικόνα
Εικόνα

Τι είναι?

Η ένταση του ήχου είναι ένα υποκειμενικό χαρακτηριστικό της ανθρώπινης αντίληψης για τη δύναμη των διαφόρων ήχων, που τους τοποθετεί σε μια συγκεκριμένη κλίμακα: από τις πιο ήσυχες και υψηλότερες.

Εικόνα
Εικόνα

ΑΛΛΑ Ο ήχος είναι ένα φυσικό φαινόμενο κατά το οποίο η διαδικασία διάδοσης των δονήσεων συμβαίνει σε μεγάλη ποικιλία περιβαλλόντων . Με άλλα λόγια, είναι μια ακολουθία τρεχουσών περιοχών υψηλής και χαμηλής πίεσης.

Εικόνα
Εικόνα

Πρέπει να σημειωθεί ότι μπορούμε να ακούσουμε για τους ακόλουθους λόγους: τα αυτιά μετατρέπουν τους ηχητικούς κραδασμούς σε σήματα λόγω του εκλεπτυσμένου σχεδιασμού τους. Ενισχύουν τους κραδασμούς που γίνονται νευρικά ερεθίσματα . Τότε ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται αυτές τις νευρικές παρορμήσεις ως ήχο.

Εικόνα
Εικόνα

Η ένταση και η υποκειμενική μας αντίληψη εξαρτώνται από το πλάτος και τη συχνότητα, τα οποία είναι τα φυσικά χαρακτηριστικά του ήχου . Σε υψηλότερα πλάτη, ακούγεται πιο δυνατά. Στις μέρες μας η ένταση συνήθως μετριέται σε ντεσιμπέλ.

Αυτό οφείλεται επίσης στο γεγονός ότι, στην πραγματικότητα, η ένταση είναι σύγκριση δύο διαφορετικών δεικτών, όπου λαμβάνεται ως βάση μια ορισμένη τιμή κατωφλίου.

Εικόνα
Εικόνα

Χρησιμοποιεί λογαριθμική κλίμακα. Είναι αυτή που καθορίζει πόσες φορές η μέγιστη ηχητική πίεση είναι μεγαλύτερη από το όριο ακοής του ανθρώπινου αυτιού. Για τον αέρα, αυτό είναι 20 micropascals, για το νερό - 1 micropascal.

Εικόνα
Εικόνα

Η ένταση του ήχου εξαρτάται από το μέσο στο οποίο διαδίδεται και από την πυκνότητά του. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του μέσου, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να διανεμηθεί ο ήχος σε αυτό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο απλά δεν μπορεί να υπάρχει ήχος στο κενό.

Η ένταση μετράται σε μονάδες που φέρουν το όνομα του επιστήμονα Alexander Bell, δηλαδή στις ζώνες . Αλλά δεδομένου ότι το bel είναι μια πολύ μεγάλη ποσότητα, είναι συνηθισμένο να μετράται ο ήχος σε πολλαπλάσιό του - ντεσιμπέλ. Για αυτό, εφευρέθηκε μια ειδική κλίμακα έντασης ήχου.

Για παράδειγμα, το φάσμα συχνοτήτων του ήχου είναι ένα είδος γραφήματος που δείχνει την εξάρτηση της σχετικής ενέργειας των ηχητικών δονήσεων από τη συχνότητά του.

Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τον ήχο και την ένταση . Αυτή είναι πρωτίστως η φασματική σύνθεση, ο χωρικός προσανατολισμός της πηγής, καθώς και το timbre.

Εικόνα
Εικόνα

Ας απαριθμήσουμε τις κύριες μονάδες μέτρησης των χαρακτηριστικών του ήχου. Μεταξύ αυτών, μπορούν να διακριθούν δύο παράμετροι: απόλυτη και σχετική. Η κλίμακα έντασης, η οποία μετριέται σε απόλυτους όρους, αναφέρεται σε μια μονάδα μέτρησης που ονομάζεται ύπνος. Η μονάδα μέτρησης για το φόντο είναι μια παράμετρος του επιπέδου έντασης, η οποία έχει σχετικό χαρακτήρα.

Εικόνα
Εικόνα

Η τιμή που δείχνει πόσο ένας συγκεκριμένος ήχος είναι υψηλότερος ή χαμηλότερος από έναν άλλο μετριέται σε ντεσιμπέλ . Πρέπει να σημειωθεί ότι οι ζώνες και τα ντεσιμπέλ είναι μη συστημικές μονάδες και δεν αποτελούν μέρος ενός συστήματος μέτρησης.

Για παράδειγμα, το επίπεδο έντασης ενός μουσικού οργάνου εξαρτάται από το μέγεθός του ή από το μέγεθος των τμημάτων του μουσικού οργάνου που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ήχου.

Ακολουθεί ένα τυπικό παράδειγμα που δείχνει τις ιδιότητες του ήχου. Για να γίνει αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε το ακόλουθο απλό πείραμα, στο οποίο χρειαζόμαστε ένα πλαστικό κύπελλο και ένα λαστιχάκι με τη μορφή δακτυλίου.

Για να ξεκινήσετε το πείραμα, βάλτε ένα λαστιχένιο δαχτυλίδι στο γυαλί . Στη συνέχεια ακουμπάμε το κάτω μέρος του ποτηριού στο αυτί μας και ακούμε πώς θα ακούγεται το τεντωμένο ελαστικό.

Ο ήχος είναι το αποτέλεσμα κραδασμών που επηρεάζουν τον αέρα ή άλλο αντικείμενο. Στη συνέχεια διαδίδονται στο περιβάλλον. Ως αποτέλεσμα, ακούμε ήχο.

Εικόνα
Εικόνα

Ας μιλήσουμε για το φάσμα των ήχων γύρω μας. Η εμβέλειά μας βρίσκεται στα ακόλουθα όρια - από χαμηλή συχνότητα 20 Hz έως 20.000 Hz στην υψηλότερη συχνότητα. Ωστόσο, το άνετο εύρος για την ακοή μας είναι μεταξύ 2000 και 5000 Hz.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ήχοι άνω των 85 dB SPL μπορεί να είναι επιβλαβείς για την ακοή εάν χρησιμοποιούνται για παρατεταμένα χρονικά διαστήματα

Εικόνα
Εικόνα

Από τι εξαρτάται η ένταση

Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τον όγκο κυρίως. Αυτές είναι η συχνότητα και το πλάτος των ταλαντώσεων, καθώς και τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά ενός ατόμου.

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι η απόσταση από την πηγή . Με τη μείωση της ενεργειακής συνιστώσας του ηχητικού κύματος, η απόσταση από την ηχητική πηγή αυξάνεται σε άμεση αναλογία.

Εικόνα
Εικόνα

Με συχνές δονήσεις, εκπέμπεται υψηλότερος ήχος. Ένα άτομο χρησιμοποιεί αυτά τα χαρακτηριστικά όταν δημιουργεί μια ποικιλία μουσικών οργάνων.

Θα πρέπει να ειπωθεί ότι με συνεχή έκθεση σε δυνατό θόρυβο, μπορεί να εμφανιστούν συμπτώματα της νόσου . Μεταξύ αυτών, πρέπει να επισημανθούν τα ακόλουθα: αυξημένη νευρική διέγερση, ταχύτερη κόπωση και αυξημένη αρτηριακή πίεση.

Επομένως, για προστασία από δυνατούς ήχους, για παράδειγμα, στην κατασκευή, χρησιμοποιούνται ειδικά ακουστικά ακύρωσης θορύβου.

Εικόνα
Εικόνα

Θα πρέπει να ειπωθεί ότι στα στερεά η ποιότητα του ηχητικού κύματος ενισχύεται. Ο ήχος ταξιδεύει πέντε φορές πιο γρήγορα στο νερό παρά στον αέρα.

Σε γενικές γραμμές, πρέπει να ειπωθεί ότι για η μελέτη του ήχου, οι παράμετροι και τα χαρακτηριστικά του αντιστοιχούν στο αντίστοιχο τμήμα της φυσικής, το οποίο μελετάται στο σχολικό μάθημα.

Πώς μπορείτε να μετρήσετε

Πρέπει να σημειωθεί ότι όλοι οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται τον ήχο με διαφορετικούς τρόπους, γι 'αυτό δημιουργούνται ειδικές συσκευές για να τον μετρήσουν.

Τις περισσότερες φορές, το επίπεδο ήχου καθορίζεται χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα . Ένας αισθητήρας στάθμης ήχου μετρά την ενέργεια των ηχητικών κυμάτων που φτάνει σε μια μονάδα χρόνου ανά μονάδα επιφάνειας του δέκτη. Αυτή η ποσότητα ονομάζεται ένταση ήχου ή θορύβου και μετριέται σε mW / m2 (μικροβάτ ανά τετραγωνικό μέτρο).

Εικόνα
Εικόνα

Ας μάθουμε πώς προσδιορίζονται μεταξύ τους τα ντεσιμπέλ και το πραγματικό επίπεδο σήματος. Κάθε 6 dB, το επίπεδο σήματος αλλάζει δύο φορές.

Γιατί λαμβάνεται αυτή η τιμή; Ένα ντεσιμπέλ είναι ο λογάριθμος μεταξύ της αναλογίας δύο πανομοιότυπων ενεργειακών μεγεθών, ο οποίος στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται με 10 . Το πλάτος δεν είναι ποσότητα ενέργειας, επομένως πρέπει να μετατραπεί σε κατάλληλη τιμή.

Εικόνα
Εικόνα

Επίσης, για τη μέτρηση της έντασης του θορύβου σε διάφορα μέρη, χρησιμοποιείται συχνά μια ειδική συσκευή, η οποία ονομάζεται μετρητής στάθμης ήχου.

Το ανθρώπινο αυτί είναι ένας εξαιρετικά εξελιγμένος βιολογικός αισθητήρας και ηχοπαγίδα που μπορεί να πάρει ήχους που διαφέρουν εκατομμύρια φορές μεταξύ τους

Στη Ρωσία υπάρχει ένα ορισμένο πρότυπο για τις καθιερωμένες καμπύλες ίσης έντασης. Αυτό είναι το GOST R ISO 226-2009. Έχει το ακόλουθο όνομα - «Ακουστική. Τυπικές καμπύλες ίσης έντασης ».

Εικόνα
Εικόνα

Υπάρχουν τουλάχιστον τρεις τρόποι μέτρησης της έντασης: με τη μέγιστη τιμή αιχμής, με τη μέση τιμή του επιπέδου σήματος και με τη μέτρηση ReplayGain. Από όλες αυτές τις τεχνικές, η ReplayGain είναι η καλύτερη . Μεταφέρει το αντιληπτό επίπεδο έντασης και λαμβάνει υπόψη τα φυσιολογικά και ψυχικά χαρακτηριστικά της ηχητικής αντίληψης.

Επί του παρόντος, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι φυσικής έκφρασης του πλάτους των ηχητικών δονήσεων, οι οποίες χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά πεδία.

Συνιστάται: