Звуковое давление. Интенсивность звука. Уровень интенсивности звука в различных случаях


Распространение звуковой волны обусловливает возникновение звукового давления, которое является избыточным по отношению к среднему давлению в среде.
Физиологически звуковое давление проявляется как давление на барабанную перепонку.
Для человека важны два значения этого параметра: эффективное звуковое давление на пороге слышимости - Р0 = 2*10-5Па; эффективное звуковое давление на пороге болевого ощущения - Р =60 Па.
макс
Интенсивность (I) - энергетическая характеристика звука. По определению - это плотность потока энергии звуковой волны. Для уха человека важны два значения интенсивности (при частоте 1 кГц): порог слышимости - I = 10'12 Вт/м2; порог болевого ощущения - I =10 Вт/м2 при высоких частотах, 0,1 Вт/м2- при низких.
Наряду с интенсивностью звука используется и другая характеристика, называемая уровнем интенсивности. Уровень интенсивности (L) равен десятичному логарифму отношения интенсивности данного звука к интенсивности звука на пороге слышимости (I = 1012Вт/м2):



Между интенсивностью (I) и звуковым давлением (Р) существует связь, которая для плоской волны записывается так:

2ро ро ’


где р - плотность среды, и - скорость звука в среде.
Единицей измерения уровня интенсивности является бел (Б). Логарифмический характер зависимости уровня интенсивности от самой интенсивности означает, что при увеличении интенсивности в 10 раз уровень возрастает на 1 Б (табл. 7).


На практике используют более мелкую единицу уровня интенсивности - децибел (дБ): 1 дБ = 0,1 Б.
Уровень интенсивности в децибелах выражается по следующим формулам:
Таблица 8

Примерные условия

Сила звука (Вт/м2)

1) Порог слышимости

10-12

2) Тиканье ручных часов, шепот на расстоянии 1 м

Ю-ы

3) Разговор вполголоса

10 s—10"6

4) Громкая речь

10-5-10-4

5) Громкое пение

10-2

6) Поезд-экспресс (большая скорость)

0,1

7) Сильные раскаты грома

1

8) Порог болевого ощущения, реактивный двигатель

10-100


На рис. 2 представлена область слухового восприятия, доступная нормальному уху человека в зависимости от интенсивности и частоты звуковых колебаний. Верхняя кривая соответствует громким звукам, восприятие которых вызывает болевое ощущение, нижняя кривая представляет собой порог слышимости - она соответствует самым слабым звукам. Между этими кривыми находится область слышимых нами звуков.



<< | >>
Источник: В. А. Праг, О. Н. Балакшина, Н. Б. Розова. Изучение вопросов экологии в школьном курсе физики. 2005

Еще по теме Звуковое давление. Интенсивность звука. Уровень интенсивности звука в различных случаях:

  1. ЗВУК И ШУМ 2.2.1. Звук. Источники звука. Характеристики звука
  2. ВЫСОТА ЗВУКА.
  3. Третий комплекс (для звука л)
  4. Четвертый комплекс(для звука р)
  5. Уточнение произношения изолированного звукаили вызывание его по подражанию (проводится как часть занятия)
  6. Интенсивность боевых операций
  7. ИНТЕНСИВНЫЙ и экстенсивный прогресс
  8. НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ПОНЯТИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОГРЕССА
  9. Обеспечение интенсивного и устойчивости педагогического наблюдения.
  10. ИНТЕНСИВНОСТЬ САМОСОЗНАНИЯ И МОБИЛИЗОВАННАЯ ИДЕНТИЧНОСТЬ
  11. 3.4. Интенсивные педагогические технологии
  12. Интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства
  13. Интенсивное использование НИТ (новейших информационных ТЕХНОЛОГИЙ).
  14. Экономический рост: экстенсивное и интенсивное воспроизводство
  15. II Принципы, причины и интенсивность обменов дарами (Меланезия)
  16. СИТУАЦИЯ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОЙ ПОМОЩИ: ПУЭРТО-РИКО