Alt om lydstyrke

I denne artikel vil vi tale om lydstyrke og alt relateret til dette koncept. Det skal siges, at det er luftens vibrationer (mere præcist af dens bestanddele), der skaber lydbølger. Disse bølger bevæger sig i en bestemt rumkoordinat og retning. I dette tilfælde bevæger molekylerne sig ikke i forhold til deres placering.

Lydstyrken af ​​en lyd er et subjektivt kendetegn ved menneskets opfattelse af styrken af ​​forskellige lyde, som placerer dem på en bestemt skala: fra de mest stille og højere.

EN lyd er et fysisk fænomen, hvor vibrationsudbredelsesprocessen finder sted i en lang række miljøer. Det er med andre ord en løbende sekvens af høj- og lavtryksområder.

Det skal bemærkes, at vi kan høre af følgende årsager: ørerne konverterer lydvibrationer til signaler på grund af deres sofistikerede design. De forstærker vibrationer, der bliver til nerveimpulser. Så opfatter vores hjerne disse nerveimpulser som lyd.

Lydstyrke og vores subjektive opfattelse af den er afhængig af amplitude og frekvens, som er lydens fysiske karakteristika. Ved højere amplituder høres det højere. I dag måles lydstyrken normalt i decibel.

Dette bruger en logaritmisk skala. Det er hende, der bestemmer, hvor mange gange det maksimale lydtryk er større end det menneskelige øres høretærskel. For luft er dette 20 mikropascal, for vand - 1 mikropascal.

Lydstyrken afhænger af det medie, den udbreder sig i, og af dens tæthed. Jo højere densitet mediet er, jo hurtigere kan lyden fordeles i det. Derfor kan der simpelthen ikke være lyd i et vakuum.

Lydstyrken måles i enheder, der bærer navnet på videnskabsmanden Alexander Bell, nemlig i bels. Men da bel er en meget stor mængde, er det sædvanligt at måle lyd i et multiplum af det - decibel. Til dette blev en speciel skala for lydintensitet opfundet.

For eksempel er lydens frekvensspektrum en slags graf, der viser afhængigheden af ​​den relative energi af lydvibrationer af dens frekvens.

Der er flere egenskaber, der påvirker lyd og lydstyrke. Dette er primært den spektrale sammensætning, rumlige orientering af kilden, samt klang.

Lad os liste hovedenhederne til måling af lydegenskaber. Blandt dem kan der skelnes mellem to parametre: absolut og relativ. Lydstyrkeskalaen, som måles i absolutte tal, refererer til en måleenhed kaldet søvn. Måleenheden for baggrund er en parameter for lydstyrkeniveauet, som har en relativ karakter.

Værdien, der viser, hvor meget en bestemt lyd er højere eller lavere end en anden, måles i decibel. Det skal bemærkes, at bels og decibel er ikke-systemiske enheder og ikke er en del af et enkelt målesystem.

Her er et standardeksempel, der viser egenskaberne ved lyd. For at gøre dette vil vi bruge følgende simple eksperiment, hvor vi har brug for en plastikkop og et gummibånd i form af en ring.

For at starte eksperimentet skal du sætte en gummiring på glasset. Så læner vi bunden af ​​glasset mod vores øre og lytter til, hvordan den udstrakte elastik vil lyde.

Lad os tale om rækken af ​​lyde omkring os. Vores rækkevidde er inden for følgende grænser - fra 20 Hz lavfrekvens til 20.000 Hz ved højeste frekvens. Det behagelige område for vores hørelse ligger dog i området fra 2000 til 5000 Hz.

Det skal bemærkes, at lyde over 85 dB SPL kan være skadelige for hørelsen, hvis de bruges i længere perioder.

Der er en række karakteristika, som volumen hovedsageligt afhænger af. Disse er frekvensen og amplituden af ​​oscillationer såvel som de individuelle egenskaber for en person.

En anden vigtig faktor er afstanden til kilden. Med et fald i lydbølgens energikomponent øges afstanden til lydkilden i direkte proportion.

Ved hyppige vibrationer udsendes en højere lyd. En person bruger disse funktioner, når han laver en række musikinstrumenter.

Det skal man sige med konstant eksponering af en person for høj støj kan symptomer på sygdommen forekomme. Blandt dem skal følgende fremhæves: øget nervøs excitabilitet, hurtigere træthed og øget blodtryk.

Det skal siges, at i faste stoffer er kvaliteten af ​​lydbølgen forbedret. Lyd bevæger sig fem gange hurtigere i vand end i luft.

Generelt skal det siges, at for studiet af lyd, dets parametre og egenskaber svarer til det tilsvarende afsnit af fysik, som studeres i skoleforløbet.

Det skal bemærkes, at alle mennesker opfatter lyd på forskellige måder, hvorfor der er skabt specielle enheder til at måle den.

Oftest bestemmes lydniveauet ved hjælp af en sensor. En lydniveausensor måler energien af ​​lydbølger, der ankommer i en tidsenhed pr. enhed af modtagerens overfladeareal. Denne størrelse kaldes intensiteten af ​​lyd eller støj og måles i mW/m2 (mikrowatt pr. kvadratmeter).

Lad os finde ud af, hvordan decibel og det faktiske signalniveau bestemmes indbyrdes. For hver 6 dB ændres signalniveauet to gange.

Hvorfor tages denne værdi? En decibel er logaritmen mellem forholdet mellem to identiske energimængder, som derefter ganges med 10. Amplitude er ikke en energistørrelse, så den skal omregnes til en passende værdi.

Også for at måle intensiteten af ​​støj forskellige steder bruges en speciel enhed ofte, som kaldes en lydniveaumåler.

Det menneskelige øre er en meget sofistikeret biologisk sensor og lydfælde, der kan opfange lyde, der er millioner af gange forskellige fra hinanden.

I Rusland er der en vis standard for de etablerede kurver med samme lydstyrke. Dette er GOST R ISO 226-2009. Det har følgende navn - "Akustik. Standardkurver med samme lydstyrke”.

Der er mindst tre måder at måle lydstyrken på: ved den maksimale spidsværdi, ved den gennemsnitlige værdi af signalniveauet og ved hjælp af ReplayGain-metrikken. Af alle disse teknikker er ReplayGain den bedste. Det formidler det opfattede lydstyrkeniveau og tager højde for de fysiologiske og mentale egenskaber ved lydopfattelse.

I øjeblikket er der forskellige metoder til fysisk udtryk for amplituden af ​​lydvibrationer, som bruges på forskellige områder.