Звук и его характеристики: частота, спектр, сила звука, уровень силы звука

Звук – это возникновение и распространение механических колебаний в упругой среде, а также слуховые ощущения, вызванные действием этих колебаний на человеческое ухо.

Для возникновения звука необходимы следующие факторы:

1. Источник звука (ИЗ) – колеблющееся тело (голосовые связки, струны)

2. Передающая (упругая) среда

3. Приёмник звука (уши).

Длина волны – отношение скорости звука к частоте звука, (Длина между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одной фазе).

λ – длина волны, м.

ν – частота, Гц (1/сек).

С – скорость, м/с.

С=λ* ν

Скорость распространения звука зависит от характера среды, в которой распространяется звук и от ее температуры.

Звуковая волна – процесс распространения колебательного движения в среде. Звуковой процесс распространяется на расстояние, равное длине волны.

Диапазон частот слышимых звуков для человека ν=20÷2000 Гц. Диапазон наибольшей чувствительности 20÷500 инфразвук. Более 20000 ультразвук. Октава – интервал частот от ν1 до ν2 верхние границы которой в 2 раза выше чем нижние. НЧ:20-40, 40-80, 80-160;160-320. СЧ: 320-630; 630-1250;1250-2500;2500-5000. ВЧ: 5000-10000; 10000-20000

Чистый тон – звук, характеризующийся одной частотой. Звуки разных частот воспринимаются как звуки разных тональностей.

Реальные звуки – сложные звуки, характеризующиеся набором частот или спектром.

Типы спектров излучения: дискретный; сплошной.

Сила звука – энергия, излучаемая в единицу времени.

При распространении звуковых волн, распространяется и звуковая энергия. Общее количество звуковой энергии, излучаемое источником в единицу времени определяется звуковой мощностью. Звуковая энергия - W, Дж.

Звуковая мощность источника - P = ^W _t, Вт.

- сила звука в некоторой точке В – это энергия W, переносимая звуковой волной в единицу времени через единицу площади S.

, где S площадь сферы

В акустике принято оценивать силу звука и звуковую мощность не в абсолютных, а в относительных логических единицах (децибелах)

Уровень силы звука

, дБ

Где - сила звука, соответствующая некоторому условно выбирающему нулевому уровню (пороговому)

- сила звука на пороге слышимости

- сила звука на болевом пороге

(для человека)

= 10 = 10lg1=10 - нулевой порог

L_бп= 10lg =140 дБ – болевой порог

0÷140 дБ

Обычный разговор 60 дБ.

Дата добавления: 2015-04-24