Sve o jačini zvuka

U ovom članku ćemo govoriti o jačini zvuka i svemu što je povezano sa ovim konceptom. Treba reći da su vibracije vazduha (tačnije, njegovih sastavnih molekula) ti koji stvaraju zvučne talase. Ovi talasi se kreću u određenoj prostornoj koordinati i pravcu. U ovom slučaju, molekuli se ne pomeraju u odnosu na njihovu lokaciju.

Jačina zvuka je subjektivna karakteristika ljudske percepcije jačine različitih zvukova, koja ih postavlja na određenu skalu: od najtiših i viših.

A Zvuk je fizička pojava u kojoj se proces širenja vibracija dešava u najrazličitijim okruženjima. Drugim rečima, to je niz područja visokog i niskog pritiska.

Treba napomenuti da možemo čuti iz sledećih razloga: uši pretvaraju zvučne vibracije u signale zbog svog sofisticiranog dizajna. Oni pojačavaju vibracije koje postaju nervni impulsi. Tada naš mozak ove nervne impulse doživljava kao zvuk.

Jačina i naša subjektivna percepcija zavise od amplitude i frekvencije, koje su fizičke karakteristike zvuka. Pri većim amplitudama čuje se jače. Danas se glasnoća obično meri u decibelima.

Ovo koristi logaritamsku skalu. Ona je ta koja određuje koliko je puta maksimalni zvučni pritisak veći od praga čujnosti ljudskog uha. Za vazduh, ovo je 20 mikropaskala, za vodu - 1 mikropaskal.

Jačina zvuka zavisi od sredine u kojoj se širi i od njegove gustine. Što je veća gustina medija, to se zvuk brže može distribuirati u njemu. Zbog toga jednostavno ne može biti zvuka u vakuumu.

Glasnoća se meri u jedinicama koje nose ime naučnika Aleksandra Bela, odnosno u belovima. Ali pošto je bel veoma velika količina, uobičajeno je da se zvuk meri višestrukim - decibelima. Za ovo je izmišljena posebna skala intenziteta zvuka.

Na primer, frekvencijski spektar zvuka je neka vrsta grafikona koji pokazuje zavisnost relativne energije zvučnih vibracija od njegove frekvencije.

Postoji nekoliko karakteristika koje utiču na zvuk i glasnoću. Ovo je pre svega spektralna kompozicija, prostorna orijentacija izvora, kao i tembar.

Hajde da navedemo glavne jedinice za merenje zvučnih karakteristika. Među njima se mogu razlikovati dva parametra: apsolutni i relativni. Skala glasnoće, koja se meri u apsolutnim terminima, odnosi se na jedinicu mere koja se zove spavanje. Jedinica mere za pozadinu je parametar nivoa jačine zvuka, koji ima relativni karakter.

Vrednost koja pokazuje koliko je određeni zvuk viši ili niži od drugog meri se u decibelima. Treba napomenuti da su belovi i decibeli nesistemske jedinice i nisu deo jedinstvenog mernog sistema.

Evo standardnog primera koji pokazuje svojstva zvuka. Da bismo to uradili, koristićemo sledeći jednostavan eksperiment, u kojem nam je potrebna plastična čaša i gumena traka u obliku prstena.

Da biste započeli eksperiment, stavite gumeni prsten na staklo. Zatim prislonimo dno čaše na uvo i slušamo kako će zvučati rastegnuta elastika.

Hajde da pričamo o rasponu zvukova oko nas. Naš opseg je u sledećim granicama - od 20 Hz niske frekvencije do 20.000 Hz na najvišoj frekvenciji. Međutim, udoban opseg za naš sluh je u opsegu od 2000 do 5000 Hz.

Treba napomenuti da zvuci iznad 85 dB SPL mogu biti štetni za sluh ako se koriste tokom dužeg vremenskog perioda.

Postoji niz karakteristika od kojih uglavnom zavisi jačina zvuka. To su frekvencija i amplituda oscilacija, kao i individualne karakteristike osobe.

Drugi važan faktor je udaljenost do izvora. Sa smanjenjem energetske komponente zvučnog talasa, rastojanje do izvora zvuka se povećava u direktnoj proporciji.

Uz česte vibracije, emituje se viši zvuk. Osoba koristi ove karakteristike kada stvara različite muzičke instrumente.

Treba reći da uz stalnu izloženost osobe jakoj buci, mogu se pojaviti simptomi bolesti. Među njima treba istaći sledeće: povećana nervna razdražljivost, brži zamor, povišen krvni pritisak.

Treba reći da je u čvrstim materijama kvalitet zvučnog talasa poboljšan. Zvuk putuje pet puta brže u vodi nego u vazduhu.

Uopšte, treba reći da za proučavanje zvuka, njegovih parametara i karakteristika odgovara odgovarajućem delu fizike, koji se izučava u školskom kursu.

Treba napomenuti da svi ljudi percipiraju zvuk na različite načine, zbog čega su stvoreni posebni uređaji za njegovo merenje.

Najčešće se nivo zvuka određuje pomoću senzora. Senzor nivoa zvuka meri energiju zvučnih talasa koja stiže u jedinici vremena po jedinici površine prijemnika. Ova veličina se naziva intenzitet zvuka ili buke i meri se u mW/m2 (mikrovati po kvadratnom metru).

Hajde da saznamo kako se decibeli i stvarni nivo signala određuju među sobom. Svakih 6 dB, nivo signala se menja dva puta.

Zašto se uzima ova vrednost? Decibel je logaritam između odnosa dve identične količine energije, koji se zatim množi sa 10. Amplituda nije energetska veličina, pa se mora pretvoriti u odgovarajuću vrednost.

Takođe, za merenje intenziteta buke na raznim mestima često se koristi poseban uređaj, koji se naziva merač nivoa zvuka.

Ljudsko uvo je veoma sofisticirani biološki senzor i zvučna zamka koji može uhvatiti zvukove koji se milionima puta razlikuju jedan od drugog.

U Rusiji postoji određeni standard za utvrđene krive jednake glasnoće. Ovo je GOST R ISO 226-2009. Ima sledeće ime - „Akustika. Standardne krive jednake glasnoće”.

Postoje najmanje tri načina za merenje glasnoće: po maksimalnoj vršnoj vrednosti, po prosečnoj vrednosti nivoa signala i po ReplayGain metrici. Od svih ovih tehnika, ReplayGain je najbolja. On prenosi nivo percipirane glasnoće i uzima u obzir fiziološke i mentalne karakteristike percepcije zvuka.

Trenutno postoje različite metode fizičkog izražavanja amplitude zvučnih vibracija koje se koriste u različitim oblastima.