Totul despre volumul sunetului

În acest articol vom vorbi despre volumul sunetului și tot ce ține de acest concept. Trebuie spus că vibrațiile aerului (mai precis, ale moleculelor sale constitutive) sunt cele care creează unde sonore. Aceste valuri se mișcă într-o anumită coordonată și direcție spațială. În acest caz, moleculele nu se mișcă în raport cu locația lor.

Volumul sunetului este o caracteristică subiectivă a percepției umane a puterii diferitelor sunete, care le plasează pe o anumită scară: de la cele mai liniștite și mai mari.

A sunetul este un fenomen fizic în care procesul de propagare a vibrațiilor are loc într-o mare varietate de medii. Cu alte cuvinte, este o secvență de rulare a zonelor de înaltă și joasă presiune.

De menționat că putem auzi din următoarele motive: urechile transformă vibrațiile sonore în semnale datorită designului lor sofisticat. Ele amplifică vibrațiile care devin impulsuri nervoase. Apoi creierul nostru percepe aceste impulsuri nervoase ca sunet.

Loudness și percepția noastră subiectivă asupra acesteia depind de amplitudine și frecvență, care sunt caracteristicile fizice ale sunetului. La amplitudini mai mari, se aude mai tare. În zilele noastre, zgomotul este de obicei măsurat în decibeli.

Aceasta folosește o scară logaritmică. Ea este cea care determină de câte ori presiunea sonoră maximă este mai mare decât pragul de auz al urechii umane. Pentru aer, este de 20 de micropascali, pentru apă - 1 micropascal.

Intensitatea sunetului depinde de mediul în care se propagă și de densitatea acestuia. Cu cât densitatea mediului este mai mare, cu atât sunetul poate fi distribuit mai repede în acesta. De aceea pur și simplu nu poate exista sunet în vid.

Loudness se măsoară în unități care poartă numele omului de știință Alexander Bell, și anume în bels. Dar, deoarece bel este o cantitate foarte mare, se obișnuiește să se măsoare sunetul într-un multiplu al acestuia - decibeli. Pentru aceasta, a fost inventată o scară specială de intensitate a sunetului.

De exemplu, spectrul de frecvență al sunetului este un fel de grafic care arată dependența energiei relative a vibrațiilor sonore de frecvența sa.

Există mai multe caracteristici care afectează sunetul și volumul. Aceasta este în primul rând compoziția spectrală, orientarea spațială a sursei, precum și timbrul.

Să enumerăm principalele unități de măsurare a caracteristicilor sunetului. Dintre aceștia, se pot distinge doi parametri: absoluti și relativi. Scala de volum, care este măsurată în termeni absoluti, se referă la o unitate de măsură numită somn. Unitatea de măsură pentru fundal este un parametru al nivelului de volum, care are un caracter relativ.

Valoarea care arată cât de mult un anumit sunet este mai mare sau mai mic decât altul este măsurată în decibeli. Trebuie remarcat faptul că belii și decibelii sunt unități nesistemice și nu fac parte dintr-un singur sistem de măsurare.

Iată un exemplu standard care arată proprietățile sunetului. Pentru a face acest lucru, vom folosi următorul experiment simplu, în care avem nevoie de o ceașcă de plastic și o bandă de cauciuc sub formă de inel.

Pentru a începe experimentul, puneți un inel de cauciuc pe sticlă. Apoi sprijinim partea inferioară a paharului de urechea noastră și ascultăm cum va suna elasticul întins.

Să vorbim despre gama de sunete din jurul nostru. Gama noastră se află în următoarele limite - de la frecvența joasă de 20 Hz la 20.000 Hz la frecvența cea mai înaltă. Cu toate acestea, intervalul confortabil pentru auzul nostru este în intervalul de la 2000 la 5000 Hz.

Trebuie remarcat faptul că sunetele peste 85 dB SPL pot fi dăunătoare auzului dacă sunt utilizate pentru perioade prelungite de timp.

Există o serie de caracteristici de care depinde în principal volumul. Acestea sunt frecvența și amplitudinea oscilațiilor, precum și caracteristicile individuale ale unei persoane.

Un alt factor important este distanța până la sursă. Odată cu scăderea componentei energetice a undei sonore, distanța până la sursa sonoră crește în proporție directă.

Cu vibrații frecvente, se emite un sunet mai ridicat. O persoană folosește aceste caracteristici atunci când creează o varietate de instrumente muzicale.

Ar trebui spus că cu expunerea constantă a unei persoane la zgomot puternic, pot apărea simptome ale bolii. Dintre acestea, trebuie evidențiate următoarele: excitabilitate nervoasă crescută, oboseală mai rapidă și creșterea tensiunii arteriale.

Trebuie spus că la solide calitatea undei sonore este îmbunătățită. Sunetul circulă de cinci ori mai repede în apă decât în ​​aer.

În general, trebuie spus că pt studiul sunetului, parametrii și caracteristicile acestuia corespunde secțiunii corespunzătoare de fizică, care este studiată în cursul școlar.

Trebuie remarcat faptul că toți oamenii percep sunetul în moduri diferite, motiv pentru care sunt create dispozitive speciale pentru măsurarea acestuia.

Cel mai adesea, nivelul sunetului este determinat cu ajutorul unui senzor. Un senzor de nivel sonor măsoară energia undelor sonore care sosesc într-o unitate de timp pe unitatea de suprafață a receptorului. Această cantitate se numește intensitatea sunetului sau a zgomotului și se măsoară în mW/m2 (microwați pe metru pătrat).

Să aflăm cum se determină între ele decibelii și nivelul real al semnalului. La fiecare 6 dB nivelul semnalului se schimbă de două ori.

De ce este luată această valoare? Un decibel este logaritmul dintre raportul a două cantități de energie identice, care este apoi înmulțit cu 10. Amplitudinea nu este o cantitate de energie, deci trebuie convertită la o valoare adecvată.

De asemenea, pentru a măsura intensitatea zgomotului în diverse locuri, se folosește adesea un dispozitiv special, care se numește sonometru.

Urechea umană este un senzor biologic extrem de sofisticat și o capcană de sunet care poate capta sunete care sunt de milioane de ori diferite unele de altele.

În Rusia există un anumit standard pentru curbele stabilite de volum egal. Acesta este GOST R ISO 226-2009. Are următorul nume - „Acustica. Curbe standard de intensitate egală”.

Există cel puțin trei moduri de a măsura volumul: prin valoarea maximă de vârf, prin valoarea medie a nivelului semnalului și prin metrica ReplayGain. Dintre toate aceste tehnici, ReplayGain este cea mai bună. Transmite nivelul de zgomot perceput și ia în considerare caracteristicile fiziologice și mentale ale percepției sunetului.

În prezent, există diverse metode de exprimare fizică a amplitudinii vibrațiilor sonore, care sunt utilizate în diferite domenii.