Количественная мера звука - История изменений

Admin в 14:14, 8 августа 2013

2013-08-08T14:14:34Z

Admin в 07:26, 30 мая 2013

2013-05-30T07:26:23Z

Admin: Новая страница: «Звуковое давление, соответствующее нулевому порогу слышимости человеческого уха на част...»

2013-05-30T07:14:41Z

Новая страница: «Звуковое давление, соответствующее нулевому порогу слышимости человеческого уха на част...»

Новая страница

Звуковое давление, соответствующее нулевому порогу слышимости человеческого уха на частоте 1000 Гц, равно 2х10–5 Па, а максимальное значение звукового давления, которое воспринимает ухо, равно 2х103 Па, то есть минимальное и максимальное значение звукового давления отличаются в 100 000 000 раз!

[[Файл:Obl.jpg]] '''Рисунок 1. Область слухового восприятия человека''' 1 — порог слышимости, 2 — болевой порог

Легко представить, что математические действия с числами такого порядка будут весьма затруднительны, поэтому основной мерой звука в акустике является децибел (дБ) (отношение двух одноименных физических величин). Для определения уровней звукового давления и уровня звука используется следующая формула:

L = 20 * lg (p/p0), дБ

где:
p - среднеквадратичное значение звукового давления, измеряемое в паскалях;
p0 - нулевой порог слышимости (2х10-5 Па);

Система измерения звука в децибелах, позволяет легко сравнивать величины звука соизмеримые с чувствительностью человеческого уха, не используя для этого числа с большим количеством нулей. Область восприятия звука человеком в шкале децибел от 0 дБ (нулевой порог) до 130–140 дБ (болевой порог).

[[Файл:Tip.jpg]] '''Рисунок 2. Типичные источники звука, измеренные в децибелах'''

Для акустических расчетов достаточно часто используются такие характеристики, как уровни интенсивности и уровни звуковой мощности, которые определяются по формулам:

L = 10 * lg (I/I0), дБ
L = 10 * lg (W/W0), дБ

где:
I и W - среднеквадратичные значения интенсивности и мощности звука;
I0 = 10–12 Вт/м2;W0 = 10–12 ≈ Вт — значения нулевых порогов соответственно интенсивности и мощности звука.

Математические действия с децибелами:

Так, как децибел логарифмическая величина, то арифметические действия с ними имеют свои особенности, например:

L1 + L2 = 60дБ + 60дБ = 10 lg (100,1*60 + 100,1*60) = 10 lg (106 + 106) = 10 lg (2 * 106) = 10 * 6,3 = 63дБ

а:

L1 + L2 = 60дБ + 70дБ = 10 lg (100,1*60 + 100,1*70) = 10 lg (106 + 107) = 10 lg (11 * 106) = 10 * 7,04 = 70дБ

Формула сложения децибел имеет вид:

L1 + L2 = 10 lg (100,1L1 + 100,1L2)

Удобно для расчетов использовать следующую таблицу:

'''Таблица 5. Операции с Уровнями Звукового Давления (УЗД)'''
{| class="wikitable"
|-
| Разность УЗД (УЗ) двух складываемых источников дБ (дБА) || 0 || 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7 || 8 || 9 || 10
|-
| Добавка (Δ) к большему УЗД (УЗ), дБ (дБА) || 3 || 2,5 || 2,1 || 1,8 || 1,5 || 1,2 || 1,0 || 0,8 || 0,6 || 0,5 || 0,4
|}

В реальных условиях создать звук строго определенной частоты могут только специальные приборы — зависимость уровней звукового давления от частоты называют спектром звука. В зависимости от частоты человеческое ухо по-разному воспринимает звук: на высоких частотах звук воспринимается лучше, чем на низких .Поэтому болевой порог на низких частотах выше, чем на высоких. Именно поэтому необходимо знать частотную характеристику звука, которая показывает уровни звука в зависимости от его частоты. В акустике используют восемь диапазонов частот, называемых октавными полосами частот, в составе каждой из которых выделяют три частотных диапазона, которые называют третьоктавными полосами частот, в каждой третьоктавной полосе выбрана среднегеометрическая частота, по которой ведется измерение уровней звукового давления.

'''Таблица 2. Среднегеометрические и граничные частоты октавных и третьоктавных полос'''
{| class="wikitable"
|-
! Среднегеометрические частоты Гц !! Граничные частоты для полос, Гц (октавных) !! Граничные частоты для полос, Гц (третьоктавных)
|-
| 50 || 45-90 || 45-56
|-
| 63 || 45-90 || 56-71
|-
| 80 || 45-90 || 71-90
|-
| 100 || 90–180 || 90–112
|-
| 125 || 90–180 || 112–140
|-
| 160 || 90–180 || 140–180
|-
| 200 || 180–355 || 180–224
|-
| 250 || 180–355 || 224–280
|-
| 315 || 180–355 || 280–355
|-
| 400 || 355–710 || Текст ячейки
|-
| 500 || 355–710 || Текст ячейки
|-
| 630 || 355–710 || Текст ячейки
|-
| 800 || 710–1400 || Текст ячейки
|-
| 1000 || 710–1400 || Текст ячейки
|-
| 1250 || 710–1400 || Текст ячейки
|-
| 1600 || 1400–2800 || Текст ячейки
|-
| 2000 || 1400–2800 || Текст ячейки
|-
| 2500 || 1400–2800 || Текст ячейки
|-
| 3150 || 2800–5600 || Текст ячейки
|-
| 4000 || 2800–5600 || Текст ячейки
|-
| 5000 || 2800–5600 || Текст ячейки
|-
| 6300 || 5600–11200 || Текст ячейки
|-
| 8000 || 5600–11200 || Текст ячейки
|-
| 10000 || 5600–11200 || Текст ячейки
|}

← Предыдущая		Версия 14:14, 8 августа 2013
Строка 120:		Строка 120:
	\| Частотная характеристика "А" шумомера, дБ \|\| 30,2 \|\| 26,2 \|\| 22,5 \|\| 19,1 \|\| 16,1 \|\| 13,4 \|\| 10,9 \|\| 8,6 \|\| 6,6 \|\| 4,8 \|\| 3,2 \|\| 1,9 \|\| 0,8 \|\| 0 \|\| 0,6 \|\| 1 \|\| 1,2 \|\| 1,3 \|\| 1,2 \|\| 1 \|\| 0,5		\| Частотная характеристика "А" шумомера, дБ \|\| 30,2 \|\| 26,2 \|\| 22,5 \|\| 19,1 \|\| 16,1 \|\| 13,4 \|\| 10,9 \|\| 8,6 \|\| 6,6 \|\| 4,8 \|\| 3,2 \|\| 1,9 \|\| 0,8 \|\| 0 \|\| 0,6 \|\| 1 \|\| 1,2 \|\| 1,3 \|\| 1,2 \|\| 1 \|\| 0,5
	\|}		\|}
		+
		+	[[Категория:Словарь]]

@@ Строка 45: / Строка 45: @@
 Удобно для расчетов использовать следующую таблицу:
-'''Таблица 5. Операции с Уровнями Звукового Давления (УЗД)'''
+'''Таблица 1. Операции с Уровнями Звукового Давления (УЗД)'''
 {| class="wikitable"
 |-
@@ Строка 78: / Строка 78: @@
 | 315 || 180–355 || 280–355
 |-
-| 400 || 355–710 || Текст ячейки
+| 400 || 355–710 || 355–450
 |-
-| 500 || 355–710 || Текст ячейки
+| 500 || 355–710 || 450–560
 |-
-| 630 || 355–710 || Текст ячейки
+| 630 || 355–710 || 560–710
 |-
-| 800 || 710–1400 || Текст ячейки
+| 800 || 710–1400 || 710–900
 |-
-| 1000 || 710–1400 || Текст ячейки
+| 1000 || 710–1400 || 900–1120
 |-
-| 1250 || 710–1400 || Текст ячейки
+| 1250 || 710–1400 || 1120–1400
 |-
-| 1600 || 1400–2800 || Текст ячейки
+| 1600 || 1400–2800 || 1400–1800
 |-
-| 2000 || 1400–2800 || Текст ячейки
+| 2000 || 1400–2800 || 1800–2240
 |-
-| 2500 || 1400–2800 || Текст ячейки
+| 2500 || 1400–2800 || 2240–2800
 |-
-| 3150 || 2800–5600 || Текст ячейки
+| 3150 || 2800–5600 || 2800–3540
 |-
-| 4000 || 2800–5600 || Текст ячейки
+| 4000 || 2800–5600 || 3540–4500
 |-
-| 5000 || 2800–5600 || Текст ячейки
+| 5000 || 2800–5600 || 4500–5600
 |-
-| 6300 || 5600–11200 || Текст ячейки
+| 6300 || 5600–11200 || 5600–7100
 |-
-| 8000 || 5600–11200 || Текст ячейки
+| 8000 || 5600–11200 || 7100–9000
 |-
-| 10000 || 5600–11200 || Текст ячейки
+| 10000 || 5600–11200 || 9000–11200
 |}