24-10-2022, 13:55
Poziom natężenia dźwięku to poziom „głośności” dźwięku mierzony w decybelach. Do pomiaru tego parametru służy miernik poziomu dźwięku (zwany również decybelomierzem).
Rys. 1. Przykładowy miernik poziomu dźwięku
Aby wyznaczyć poziom ciśnienia akustycznego, należy skorzystać z poniższego wzoru.
Wzór na poziom ciśnienia akustycznego:
gdzie:
Lp – poziom ciśnienia akustycznego,
p1 – ciśnienie akustyczne wytworzone przez badane źródło dźwięku wyrażone w mikropaskalach,
p2 – powszechnie przyjęty punkt odniesienia ciśnienia akustycznego, będący progiem słyszalności ucha ludzkiego, wynoszący 20 μP.
Wzór na poziom natężenia akustycznego:
gdzie:
LI – poziom ciśnienia akustycznego,
I – natężenie dźwięku [W/m2],
I0 – natężenie dźwięku odniesienia wynoszące 10-12 [W/m2].
Rys. 2. Wykres przykładowej charakterystyki dźwięku
1 - cisza
2 - dźwięk
Rzadziej spotykanymi, ale również używanymi jednostkami, zamiast mikropaskali, są mikrobary [μb] lub dyny/cm2.
Poziom natężenia dźwięku jest równy 0 dB, gdy ciśnienie akustyczne p1 będzie równe p2, czyli będzie na granicy słyszalności człowieka.
Jak powszechnie wiadomo ludzkie ucho „pracuje” nie w skali liniowej, a logarytmicznej. Jest bowiem w stanie usłyszeć dźwięki z zakresu częstotliwości od 16 Hz do 20 000 Hz.
Nie wszystkie dźwięki z powyższego zakresu człowiek jest w stanie odebrać prawidłowo. Istnieje bowiem próg bólu wynoszący od ok. 110 dB aż do 140 dB.
W tabeli poniżej przedstawiono popularne dźwięki z naszego otoczenia oraz wartości ich poziomu natężenia.
Poziom dźwięku to poziom jego natężenia skorygowany o krzywą ważenia A, tzn. zmieniony o właściwości ludzkiego ucha, które przy dużych poziomach ciśnienia słyszy ono dobrze dla całego zakresu częstotliwości oraz różnie (zależnie od częstotliwości) przy niższych poziomach ciśnienia akustycznego.
Rys. 3. Krzywa ważenia A dla poziomu dźwięku
1 - poziom ciśnienia akustycznego [dB]
2 - częstotliwość [Hz]
Fon to jednostka poziomu głośności dźwięku. Poziom głośności dowolnego dźwięku w fonach jest liczbowo równy poziomowi natężenia (w decybelach) tonu o częstotliwości 1 kHz – którego głośność jest równa głośności tego dźwięku.
Rys. 4. Granice słyszalności
1 - poziom głośności w fonach [fon]
2 - próg słyszalności
3 - poziom ciśnienia akustycznego [dB]
4 - częstotliwość [Hz]
Jak widać na wykresie (rys. 4) granice słyszalności są minimalnie różne dla częstotliwości słyszalnych przez ludzkie ucho. Przedstawione krzywe poziomu głośności wskazują na względny spadek czułości ucha dla niższych tonów (niskich częstotliwości).
Artykuł został dodany przez firmę
Zajmujemy się projektowaniem, produkcją i handlem elektroniki przemysłowej. Głównym naszym obszarem działania jest telewizja przemysłowa, telewizja satelitarna oraz naziemna. Specjalizujemy się w technikach wysokich częstotliwości oraz w obróbce obrazu TV.
Inne publikacje firmy
Podobne artykuły
Komentarze