Vše o hlasitosti zvuku

V tomto článku budeme hovořit o hlasitosti zvuku a všem, co s tímto pojmem souvisí. Je třeba říci, že jsou to vibrace vzduchu (přesněji molekul, z nichž se skládá), které vytvářejí zvukové vlny. Tyto vlny se pohybují v určité prostorové souřadnici a směru. V tomto případě se molekuly nepohybují vzhledem ke svému umístění.

Hlasitost zvuku je subjektivní charakteristikou lidského vnímání síly různých zvuků, která je řadí na určitou stupnici: od nejtiššího po vyšší.

A zvuk je fyzikální jev, při kterém dochází k procesu šíření vibrací v nejrůznějších prostředích. Jinými slovy, jde o sled oblastí vysokého a nízkého tlaku.

Je třeba poznamenat, že slyšíme z následujících důvodů: uši díky svému sofistikovanému designu převádějí zvukové vibrace na signály. Zesilují vibrace, které se stávají nervovými impulsy. Pak náš mozek vnímá tyto nervové impulsy jako zvuk.

Hlasitost a naše subjektivní vnímání závisí na amplitudě a frekvenci, což jsou fyzikální vlastnosti zvuku. Při vyšších amplitudách je slyšet hlasitěji. V dnešní době se hlasitost obvykle měří v decibelech.

To používá logaritmickou stupnici. Je to ona, kdo určuje, kolikrát je maximální akustický tlak větší než práh slyšení lidského ucha. Pro vzduch je to 20 mikropascalů, pro vodu - 1 mikropascal.

Hlasitost zvuku závisí na médiu, ve kterém se šíří, a na jeho hustotě. Čím vyšší je hustota média, tím rychleji se v něm může zvuk šířit. Proto ve vzduchoprázdnu prostě nemůže být zvuk.

Hlasitost se měří v jednotkách, které nesou jméno vědce Alexandra Bella, konkrétně v belech. Ale protože bel je velmi velká veličina, je zvykem měřit zvuk v jeho násobku – decibelech. K tomu byla vynalezena speciální stupnice intenzity zvuku.

Například frekvenční spektrum zvuku je druh grafu, který ukazuje závislost relativní energie zvukových vibrací na jeho frekvenci.

Existuje několik vlastností, které ovlivňují zvuk a hlasitost. Jedná se především o spektrální složení, prostorovou orientaci zdroje a také zabarvení.

Uveďme si hlavní jednotky pro měření zvukových charakteristik. Mezi nimi lze rozlišit dva parametry: absolutní a relativní. Stupnice hlasitosti, která se měří v absolutních hodnotách, odkazuje na jednotku měření zvanou spánek. Jednotkou měření pozadí je parametr úrovně hlasitosti, který má relativní charakter.

Hodnota, která ukazuje, o kolik je konkrétní zvuk vyšší nebo nižší než jiný, se měří v decibelech. Je třeba poznamenat, že bely a decibely jsou nesystémové jednotky a nejsou součástí jediného systému měření.

Zde je standardní příklad ukazující vlastnosti zvuku. K tomu nám poslouží následující jednoduchý pokus, při kterém potřebujeme plastový kelímek a gumičku v podobě kroužku.

Chcete-li zahájit experiment, nasaďte na sklo gumový kroužek. Poté si spodní část sklenice opřeme o ucho a posloucháme, jak bude znít natažená gumička.

Pojďme se bavit o rozsahu zvuků kolem nás. Náš rozsah je v následujících mezích - od 20 Hz nízké frekvence po 20 000 Hz při nejvyšší frekvenci. Pohodlný rozsah pro náš sluch je však v rozsahu od 2000 do 5000 Hz.

Je třeba poznamenat, že zvuky nad 85 dB SPL mohou být škodlivé pro sluch, pokud se používají po delší dobu.

Existuje řada vlastností, na kterých závisí především objem. Jedná se o frekvenci a amplitudu kmitů a také o individuální vlastnosti člověka.

Dalším důležitým faktorem je vzdálenost ke zdroji. S poklesem energetické složky zvukové vlny se přímo úměrně zvětšuje vzdálenost ke zdroji zvuku.

Při častých vibracích je vydáván vyšší zvuk. Člověk používá tyto vlastnosti při vytváření různých hudebních nástrojů.

Mělo by se říci, že s neustálým vystavením osoby hlasitému hluku se mohou objevit příznaky onemocnění. Mezi nimi je třeba zdůraznit následující: zvýšená nervová vzrušivost, rychlejší únava a zvýšený krevní tlak.

Je třeba říci, že v pevných látkách je kvalita zvukové vlny posílena. Zvuk se ve vodě šíří pětkrát rychleji než ve vzduchu.

Obecně je třeba říci, že pro studium zvuku, jeho parametrů a vlastností odpovídá odpovídající části fyziky, která je studována ve školním kurzu.

Nutno podotknout, že všichni lidé vnímají zvuk různými způsoby, a proto vznikají speciální přístroje na jeho měření.

Nejčastěji se hladina zvuku zjišťuje pomocí senzoru. Snímač hladiny zvuku měří energii zvukových vln, které přicházejí za jednotku času na jednotku plochy povrchu přijímače. Tato veličina se nazývá intenzita zvuku nebo hluku a měří se v mW / m2 (mikrowatty na metr čtvereční).

Pojďme zjistit, jak se mezi sebou určují decibely a skutečná úroveň signálu. Každých 6 dB se dvakrát změní úroveň signálu.

Proč se bere tato hodnota? Decibel je logaritmus mezi poměrem dvou stejných energetických veličin, který se pak vynásobí 10. Amplituda není energetická veličina, proto se musí převést na vhodnou hodnotu.

Také k měření intenzity hluku na různých místech se často používá speciální zařízení, které se nazývá zvukoměr.

Lidské ucho je vysoce sofistikovaný biologický senzor a zvuková past, která dokáže zachytit zvuky, které se od sebe milionkrát liší.

V Rusku existuje určitý standard pro zavedené křivky stejné hlasitosti. Toto je GOST R ISO 226-2009. Má následující název - „Akustika. Standardní křivky stejné hlasitosti “.

Existují alespoň tři způsoby měření hlasitosti: podle maximální špičkové hodnoty, podle průměrné hodnoty úrovně signálu a podle metriky ReplayGain. Ze všech těchto technik je ReplayGain nejlepší. Přenáší vnímanou úroveň hlasitosti a bere v úvahu fyziologické a mentální charakteristiky vnímání zvuku.

V současné době existují různé metody fyzikálního vyjádření amplitudy zvukových vibrací, které se používají v různých oborech.