Hva bestemmer volumet på lyden? Distribusjon og oppfatning av ulike lyder

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Blåhvalen, det største levende dyret, lager en lyd som er mye høyere enn støyen fra en rakett som skytes ut. En slik lyd kan ikke tåle en person. Det er til og med et støyvåpen. Volumet er bare litt høyere enn hvalens stemme.

Hva bestemmer volumet på lyden? Hvorfor kan intense og lave lyder skade og til og med være dødelige, mens høye ikke kan? Hvorfor høres lave lyder på større avstand enn høye? Artikkelen vil svare på disse spørsmålene.

Hva bestemmer volumet på lyden

Denne verdien avhenger av lydfrekvensen og bølgelengden, av det akustiske trykket og energien til lydstrømmen. Men først ting først.

Hva bestemmer volumet på lyden? Fysikken har lenge visst at lydstyrken bestemmes av bølgens egenskaper. Jo raskere lydkilden vibrerer, jo høyerefrekvensen til bølgen og jo kortere dens lengde. Vi kaller høyfrekvente lyder stille, vi oppfatter dem som subtile. Vi kan bare høre på kort avstand på grunn av den lille bølgelengden. Lavfrekvente lyder anses som grove, oppfattes som høye og kan høres langveis fra.

Akustisk trykk og lydflyt

Hva bestemmer volumet på lyden? I tillegg til egenskapene til bølgen, fra det akustiske trykket. Dette trykket er større enn atmosfærisk trykk, det genererer en vibrerende kropp. Hvis lydkilden beveger seg med stor amplitude, lav frekvens, øker trykket kraftig.

Trykket skaper energien til lydstrømmen. Denne verdien måles i W / m² og viser hvor mye kinetisk energi som passerer gjennom overflaten på 1 sekund. Jo høyere trykk, desto mer intens strømning.

Lydvolum og energi

På spørsmålet om hva lydstyrken avhenger av, gir fysikken svaret: fra strømmen av lydenergi. Anta at energien har økt 10 ganger - volumet vil øke med en bel (1 b). Bel er en enhet for lydstyrke, men for enkelhets skyld og nøyaktighet av målingene ble det bestemt å bruke desibel (1 dB=0,1 b).

Betegn den første lydenergien som E₀. Hvis den øker 10 ganger og er lik 10 E₀, _{så vil volumet øke med 10 dB, hvis 100 ganger - med 20 dB osv. Svingninger i lydenergi som det menneskelige øret kan oppfatte har grenser. Deres rekkevidde er endring i 10billioner ganger, volumendring - 130 dB. Minimum lydenerginivå E}0_{=10-12 W/m}2^{. Ikke alle kan høre en så svak lyd, men bare en person med svært utviklet hørsel. Det er med verdien av E}0 _{at alle lyder sammenlignes for å karakterisere dem som stille eller høye.}

For klarhet, la oss gi eksempler på de vanligste lydene, sammenligne volumet og energien til lydstrømmen. Det er forstått at lyder oppfattes av en person fra en avstand på flere meter.

Sammenligningstabell over lydstyrke og energi for forskjellige lyder

Lydtype	Lydvolum (db)	Lydenergi (W/m2)
bladrusling	10	10-11
klokken tikker	20	10-10
rolig samtale	40	10-8
høyt snakk	70	10-5
støyende gate	90	10-3
t-banetog	100	10-2

Uhørbare lyder og smerteterskel

Hva bestemmer volumet på lyden? I tillegg til alt som allerede er vurdert, fra terskelen til å høre. Lyden kan være vilkårlig høy (for andre levende vesener eller spesielle enheter), men hvis frekvensen er mindre enn 16-20 Hz (infralyd) og mer enn 16-20 kHz (ultralyd), vil vi ikke oppfatte den.

Selv om vi ikke hører infralyd og ultralyd,de påvirker en person på forskjellige måter. Infralyd med en lydstyrke på 75 dB er helseskadelig, 120 dB er smerteterskelen til en person, og en lyd på 180 dB fører til døden. Denne effekten forklares av det faktum at lave frekvenser av infralyd øker trykket for mye. Ultralyd er ikke farlig, det er mye brukt i medisin, ulike bransjer, konstruksjon.