Skaņas Skaļums: No Kā Tas Atkarīgs Un Ko Tas Nosaka? Kas Tas Ir Un Kādās Vienībās Tas Tiek Mērīts? Kādi Ir Trokšņa Mērvienību Nosaukumi?

Satura rādītājs:

Video: Skaņas Skaļums: No Kā Tas Atkarīgs Un Ko Tas Nosaka? Kas Tas Ir Un Kādās Vienībās Tas Tiek Mērīts? Kādi Ir Trokšņa Mērvienību Nosaukumi?

Video: Skaņas Skaļums: No Kā Tas Atkarīgs Un Ko Tas Nosaka? Kas Tas Ir Un Kādās Vienībās Tas Tiek Mērīts? Kādi Ir Trokšņa Mērvienību Nosaukumi?
Video: Putekļsūcējs skaņas, baltā trokšņa bērna gulētiešanas, relaksējošā, nomierinoša, kolikas, zīdaiņiem, 2024, Marts
Skaņas Skaļums: No Kā Tas Atkarīgs Un Ko Tas Nosaka? Kas Tas Ir Un Kādās Vienībās Tas Tiek Mērīts? Kādi Ir Trokšņa Mērvienību Nosaukumi?
Skaņas Skaļums: No Kā Tas Atkarīgs Un Ko Tas Nosaka? Kas Tas Ir Un Kādās Vienībās Tas Tiek Mērīts? Kādi Ir Trokšņa Mērvienību Nosaukumi?
Anonim

Šajā rakstā mēs runāsim par skaņas skaļumu un visu, kas saistīts ar šo koncepciju. Jāteic, ka tieši gaisa (precīzāk, tā veidojošo molekulu) vibrācijas rada skaņas viļņus. Šie viļņi pārvietojas noteiktā telpas koordinātā un virzienā. Šajā gadījumā molekulas nepārvietojas attiecībā pret to atrašanās vietu.

Attēls
Attēls

Kas tas ir?

Skaņas skaļums ir subjektīvs raksturlielums cilvēka uztverei par dažādu skaņu stiprumu, kas tos novieto noteiktā mērogā: no klusākā un augstākā.

Attēls
Attēls

BET skaņa ir fiziska parādība, kurā vibrāciju izplatīšanās process notiek visdažādākajās vidēs . Citiem vārdiem sakot, tā ir augsta un zema spiediena zonu darbības secība.

Attēls
Attēls

Jāatzīmē, ka mēs varam dzirdēt šādu iemeslu dēļ: ausis izsmalcinātā dizaina dēļ pārveido skaņas vibrācijas signālos. Tie pastiprina vibrācijas, kas kļūst par nervu impulsiem . Tad mūsu smadzenes uztver šos nervu impulsus kā skaņu.

Attēls
Attēls

Skaļums un mūsu subjektīvā uztvere par to ir atkarīga no amplitūdas un frekvences, kas ir skaņas fiziskās īpašības . Pie lielākas amplitūdas tas tiek dzirdēts skaļāk. Mūsdienās skaļumu parasti mēra decibelos.

Tas ir saistīts arī ar to, ka patiesībā skaļums ir divu dažādu rādītāju salīdzinājums, kur par pamatu tiek ņemta noteikta robežvērtība.

Attēls
Attēls

Tas izmanto logaritmisko skalu. Tieši viņa nosaka, cik reizes maksimālais skaņas spiediens ir lielāks par cilvēka auss dzirdes slieksni. Gaisam tas ir 20 mikropaskāli, ūdenim - 1 mikropaskāls.

Attēls
Attēls

Skaņas skaļums ir atkarīgs no vides, kurā tā izplatās, un no tā blīvuma. Jo lielāks ir vides blīvums, jo ātrāk tajā var izplatīties skaņa. Tāpēc vakuumā vienkārši nevar būt skaņas.

Skaļumu mēra vienībās, uz kurām ir zinātnieka Aleksandra Bella vārds, proti, jostas . Bet, tā kā bel ir ļoti liels daudzums, skaņu ir ierasts mērīt vairākkārtīgi - decibelos. Šim nolūkam tika izgudrota īpaša skaņas intensitātes skala.

Piemēram, skaņas frekvenču spektrs ir sava veida grafiks, kas parāda skaņas vibrāciju relatīvās enerģijas atkarību no tās frekvences.

Skaņu un skaļumu ietekmē vairākas īpašības . Tas galvenokārt ir spektrālais sastāvs, avota telpiskā orientācija, kā arī tembrs.

Attēls
Attēls

Uzskaitīsim galvenās skaņas īpašību mērīšanas vienības. Starp tiem var atšķirt divus parametrus: absolūtu un relatīvu. Skaļuma skala, ko mēra absolūtā izteiksmē, attiecas uz mērvienību, ko sauc par miegu. Fona mērvienība ir skaļuma līmeņa parametrs, kam ir relatīvs raksturs.

Attēls
Attēls

Vērtību, kas parāda, cik konkrēta skaņa ir augstāka vai zemāka par citu, mēra decibelos . Jāatzīmē, ka jostas un decibeli ir nesistēmiskas vienības un nav vienas mērīšanas sistēmas daļa.

Piemēram, mūzikas instrumenta skaļuma līmenis ir atkarīgs no tā lieluma vai no mūzikas instrumenta daļu lieluma, kas ir atbildīgas par skaņas producēšanu.

Šeit ir standarta piemērs, kas parāda skaņas īpašības. Lai to izdarītu, mēs izmantosim šādu vienkāršu eksperimentu, kurā mums ir nepieciešams plastmasas kauss un gumijas josla gredzena formā.

Lai sāktu eksperimentu, uzlieciet uz stikla gumijas gredzenu . Tad mēs atspiežam stikla dibenu pie auss un klausāmies, kā skanēs izstieptais elastīgais.

Skaņa ir vibrāciju rezultāts, kas ietekmē gaisu vai citu objektu. Pēc tam tie izplatās apkārtējā vidē. Rezultātā mēs dzirdam skaņu.

Attēls
Attēls

Parunāsim par apkārtējo skaņu diapazonu. Mūsu diapazons ir šādās robežās - no 20 Hz zemās frekvences līdz 20 000 Hz augstākajā frekvencē. Tomēr mūsu dzirdes ērtais diapazons ir no 2000 līdz 5000 Hz.

Jāatzīmē, ka skaņas, kas pārsniedz 85 dB SPL, var ilgstoši lietot dzirdi

Attēls
Attēls

No kā atkarīgs skaļums?

Pastāv vairākas īpašības, kas galvenokārt ietekmē skaļumu. Tie ir svārstību biežums un amplitūda, kā arī personas individuālās īpašības.

Vēl viens svarīgs faktors ir attālums līdz avotam . Samazinoties skaņas viļņa enerģijas komponentam, attālums līdz skaņas avotam palielinās tieši proporcionāli.

Attēls
Attēls

Ar biežām vibrācijām tiek izstarota augstāka skaņa. Cilvēks izmanto šīs īpašības, veidojot dažādus mūzikas instrumentus.

Jāsaka, ka ar pastāvīgu skaļa trokšņa iedarbību var parādīties slimības simptomi . Starp tiem jāizceļ: paaugstināta nervu uzbudināmība, ātrāks nogurums un paaugstināts asinsspiediens.

Tāpēc, lai aizsargātu pret skaļām skaņām, piemēram, būvniecībā, tiek izmantotas īpašas trokšņu slāpēšanas austiņas.

Attēls
Attēls

Jāsaka, ka cietās vielās skaņas viļņa kvalitāte tiek uzlabota. Ūdenī skaņa pārvietojas piecas reizes ātrāk nekā gaisā.

Vispār jāsaka, ka par skaņas, tās parametru un īpašību izpēte atbilst attiecīgajai fizikas sadaļai, kas tiek apgūta skolas kursā.

Kā jūs varat izmērīt?

Jāatzīmē, ka visi cilvēki skaņu uztver dažādi, tieši tāpēc tiek radītas īpašas ierīces tās mērīšanai.

Visbiežāk skaņas līmeni nosaka, izmantojot sensoru . Skaņas līmeņa sensors mēra skaņas viļņu enerģiju, kas nonāk laika vienībā uz uztvērēja virsmas laukuma vienību. Šo daudzumu sauc par skaņas vai trokšņa intensitāti, un to mēra mW / m2 (mikrovati uz kvadrātmetru).

Attēls
Attēls

Noskaidrosim, kā decibelus un faktisko signāla līmeni nosaka savā starpā. Ik pēc 6 dB signāla līmenis mainās divas reizes.

Kāpēc tiek ņemta šī vērtība? Decibels ir logaritms starp divu identisku enerģijas lielumu attiecību, ko pēc tam reizina ar 10 . Amplitūda nav enerģijas daudzums, tāpēc tā ir jāpārvērš piemērotā vērtībā.

Attēls
Attēls

Tāpat, lai mērītu trokšņa intensitāti dažādās vietās, bieži tiek izmantota īpaša ierīce, ko sauc par skaņas līmeņa mērītāju.

Cilvēka auss ir ļoti sarežģīts bioloģiskais sensors un skaņas slazds, kas spēj uztvert miljoniem reižu atšķirīgas skaņas

Krievijā ir noteikts standarts vienādām skaļuma līknēm. Tas ir GOST R ISO 226-2009. Tam ir šāds nosaukums - “Akustika. Standarta līknes ar vienādu skaļumu”.

Attēls
Attēls

Ir vismaz trīs veidi, kā izmērīt skaļumu: pēc maksimālās maksimālās vērtības, pēc signāla līmeņa vidējās vērtības un pēc ReplayGain metrikas. No visām šīm metodēm ReplayGain ir labākais . Tas atspoguļo uztvertā skaļuma līmeni un ņem vērā skaņas uztveres fizioloģiskās un garīgās īpašības.

Pašlaik ir dažādas skaņas vibrāciju amplitūdas fiziskās izpausmes metodes, kuras tiek izmantotas dažādos laukos.

Ieteicams: