CURTEA 3 ACUSTICĂ. SUNET
1. Sunete, tipuri de sunet.
2. Caracteristicile fizice ale sunetului.
3. Caracteristicile senzației auditive. Măsurătorile de sunet.
4. Trecerea sunetului prin interfață.
5. Metode solide de cercetare.
6. Factori care determină prevenirea zgomotului. Protecție împotriva zgomotului.
7. Concepte și formule de bază. Mesele.
8. Sarcini.
Acustică.Într-un sens larg, este o ramură a fizicii care studiază undele elastice de la cele mai joase frecvențe la cele mai înalte. Într-un sens restrâns, este studiul sunetului.
Sunetul în sens larg este vibrații elastice și unde care se propagă în substanțe gazoase, lichide și solide; în sens restrâns, un fenomen perceput subiectiv de organele auditive ale oamenilor și animalelor.
În mod normal, urechea umană aude sunet în intervalul de frecvență de la 16 Hz la 20 kHz. Cu toate acestea, cu vârsta, limita superioară a acestui interval scade:
Se numește sunet cu o frecvență sub 16-20 Hz infrasunete, peste 20 kHz - ultrasunete,și undele elastice de cea mai înaltă frecvență în intervalul de la 10 9 la 10 12 Hz - hipersunet.
Sunetele găsite în natură sunt împărțite în mai multe tipuri.
Ton - este un sunet care este un proces periodic. Principala caracteristică a tonului este frecvența. Ton simplu creat de un corp care vibrează conform unei legi armonice (de exemplu, un diapazon). Ton complex este creat de vibrații periodice care nu sunt armonice (de exemplu, sunetul unui instrument muzical, sunetul creat aparat de vorbire persoană).
Zgomot este un sunet care are o dependență complexă, nerepetată de timp și este o combinație de tonuri complexe care se schimbă aleatoriu (foșnetul frunzelor).
Bum sonic- acesta este un impact sonor de scurtă durată (bătăi din palme, explozie, lovitură, tunet).
Un ton complex, ca proces periodic, poate fi reprezentat ca o sumă de tonuri simple (descompuse în tonuri componente). Această descompunere se numește spectru.
Spectrul acustic al unui ton este suma tuturor frecvențelor sale, indicând intensitățile sau amplitudinile relative ale acestora.
Cea mai joasă frecvență din spectru (ν) corespunde tonului fundamental, iar frecvențele rămase se numesc harmonice sau armonice. Hartonurile au frecvențe care sunt multipli ale frecvenței fundamentale: 2ν, 3ν, 4ν, ...
De obicei, cea mai mare amplitudine a spectrului corespunde tonului fundamental. Acesta este ceea ce este perceput de ureche ca înălțimea sunetului (vezi mai jos). Harmonițele creează „culoarea” sunetului. Sunetele de aceeași înălțime create de instrumente diferite sunt percepute diferit de ureche tocmai din cauza relațiilor diferite dintre amplitudinile tonurilor. Figura 3.1 prezintă spectrele aceleiași note (ν = 100 Hz) cântate la un pian și un clarinet.
Orez. 3.1. Spectrele notelor de pian (a) și clarinet (b).
Spectrul acustic al zgomotului este continuu.
Orice fenomen din Lumea noastră are niște indicatori cantitativi și calitativi care pot fi măsurați și, prin urmare, modificați, rezultând în cele mai multe cazuri consecințe previzibile. Iar sunetul nu a făcut excepție de la regulă!
Aceiași parametri și indicatori se aplică lui ca și lumii înconjurătoare. Știința „Acustica” studiază acești parametri și indicatori.
Vibrațiile sonore pot fi reprezentate grafic ca un grafic al mișcării corpului care generează sunetul. Dacă vorbim de un difuzor care reproduce sunetul, atunci graficul va arăta mișcarea difuzorului. Dacă vorbim despre o coardă, atunci graficul vibrației coardei. Dacă există vreun instrument de vânt, atunci un grafic al vibrațiilor aerului în interiorul tubului instrumentului etc.
Pentru a descrie un astfel de fenomen drept sunet, trebuie mai întâi să înțelegem ceea ce auzim de fapt.
- Ei bine, în primul rând - volumul, distingem între sunete puternice și liniștite.
- În al doilea rând, înălțimea, distingem sunetele din care este compusă melodia.
- În al treilea rând, percepem modificări ale volumului sunetelor individuale.
- În al patrulea rând, distingem sunetul unui instrument de altul, de exemplu, un pian de o chitară, auzim timbrul lor unic.
Pentru a înțelege cum funcționează totul, trebuie să vă imaginați întreaga imagine.
Să ne uităm la graficul mișcării difuzorului în dinamică.
De menționat că nu poate reproduce două sunete în același timp se mișcă liniar, în anumite limite.
Mișcarea difuzorului are o amplitudine:
În linii mari, aceasta este distanța cu care se poate abate de la o stare de odihnă.
Când redă un semnal audio, se mișcă în aceste limite:
Când se deplasează, creează tensiune în aer, fie comprimându-l, fie descarcându-l alternativ. Acest efect al difuzorului asupra aerului creează „presiune acustică” în aer. Dacă puterea semnalului care intră în difuzor crește, atunci amplitudinea mișcării difuzorului crește:
În urma amplitudinii, viteza de mișcare a difuzorului crește, de asemenea, deoarece acesta trebuie să parcurgă o distanță mai mare în același timp - unda este aceeași, amplitudinile sunt diferite. Deoarece viteza a crescut, se dovedește că difuzorul comprimă și evacuează aerul mai repede, iar dacă aerul este comprimat mai repede, atunci presiunea care apare în aer devine mai mare. În consecință, ajungând la urechile noastre, aerul scutură timpanul mai puternic, din aceasta, excitația nervilor devine mai mare și percepem că sunetul a devenit mai puternic. Așa sunt lucrurile.
Din același exemplu, putem observa că, în ciuda faptului că amplitudinea undei a crescut, perioadele de timp pentru ambele unde sunt aceleași, acest lucru se datorează „frecvenței de oscilație”, următorul parametru pe care îl putem auzi. De fapt, frecvența vibrației este înălțimea; acest parametru este responsabil pentru modul în care auzim sunetul - înalt sau scăzut.
Cu cât este mai mare frecvența, cu atât mai mare este sunetul pe care îl auzim;
Frecvența este măsurată în Herți (Hz).
1 Hertz este o oscilatie pe secunda.
Pragul de auz al auzului uman este de la 20 la 20.000 Hz.
Fiecare nota corespunde unui anumit numar de vibratii. Astfel, un difuzor dintr-un difuzor care redă orice muzică pompează aerul nu doar cu o anumită amplitudine, afectând volumul muzicii audibile, ci și cu o anumită frecvență. Adică face fie un număr mai mare, fie un număr mai mic de oscilații, în funcție de melodie. Pentru a ne imagina cel puțin viteza de mișcare a difuzorului, putem spune că nota „A” a primei octave corespunde unei frecvențe de 440 Hz.
Adică, dacă auzim nota „A” de la difuzor timp de o secundă, atunci chiar în această secundă difuzorul va face 440 de vibrații. Frecvența sunetului afectează și volumul, dar aceasta se referă mai mult la secțiunea „psihoacustică”, deoarece afectează problema percepției umane a sunetului. Aparatele noastre auditive sunt proiectate astfel încât să percepem frecvențele înalte mai puternice decât frecvențele joase, în termeni de „presiunea sonoră”. Adică, dacă luăm două sunete - scăzut și ridicat și le reglam volumul astfel încât să creeze aceeași presiune sonoră, atunci cel înalt va părea mult mai tare. Următorul lucru pe care îl putem distinge în sunet este învelișul său ADSR. Conceptul de ADSR se referă mai mult la sunete individuale și cel mai adesea la sunete ale sintetizatoarelor, cu sinteza digitală a sunetului. Atacare, decădere, susținere și eliberare. Puțin mai târziu, vom vorbi despre acest lucru separat, mai detaliat, dar acum merită să explicăm pe scurt esența. Imaginează-ți că ai luat o chitară și ai ciupit o coardă. În primul rând, veți auzi că sunetul apare foarte repede, literalmente imediat (Attack), apoi volumul va scădea puțin (Scăderea), țineți puțin (Sound) și se va estompa (Fade).
În cele mai multe cazuri, ADSR se referă la aceste etape ale producției de sunet și la setările acestora. Cu sinteza digitală, acești parametri sunt setați în milisecunde, iar atunci când se cântă la instrument, aceștia sunt controlați de interpret.
O altă calitate audibilă a sunetului este timbrul instrumentului și capacitatea noastră de a distinge aceste timbre unul de celălalt.
Subiectul este complex și va fi acoperit pe deplin în timpul examinării diferitelor instrumente. Timbrul este afectat de aproape tot ce se află în instrument, într-o măsură mai mare sau mai mică. Primul și principalul lucru este, desigur, metoda de producere a sunetului. Adică principiul de funcționare al instrumentului. La o vioară se cântă coardele cu un arc, la o chitară, se ciupesc coardele, la o tastatură, se bat coardele cu ciocane, la un instrument de suflat, se sufla coardele și, ca urmare, sunetul de se naște instrumentul. În același timp, fiecare instrument are propriul său sunet unic. Deci, două chitare nu vor suna la fel, ceva va fi diferit în sunetul lor, deși va fi totuși sunetul unei chitare.
Acest lucru este foarte subiect interesant, pe care o vom examina mai detaliat.
Dintre cele mai evidente fenomene sonore, am luat în considerare totul, sunt unele care nu sunt evidente, dar despre ele vom vorbi altă dată.
În articol veți afla ce este sunetul, care este nivelul său letal de volum, precum și viteza lui în aer și alte medii. Vom vorbi și despre frecvență, codificare și calitatea sunetului.
Vom lua în considerare, de asemenea, eșantionarea, formatele și puterea sunetului. Dar mai întâi, să definim muzica ca sunet ordonat - opusul sunetului dezordonat, haotic, pe care îl percepem ca zgomot.
- Acestea sunt unde sonore care se formează ca urmare a vibrațiilor și modificărilor atmosferei, precum și a obiectelor din jurul nostru.
Chiar și când vorbești, îți auzi interlocutorul pentru că el influențează aerul. De asemenea, când joci mai departe instrument muzical Indiferent dacă loviți o tobă sau ciupiți o coardă, produceți vibrații de o anumită frecvență, care produc unde sonore în aerul înconjurător.
Sunt unde sonore ordonatŞi haotic. Când sunt ordonate și periodice (repetate după o anumită perioadă de timp), auzim o anumită frecvență sau înălțime a sunetului.
Adică, putem defini frecvența ca fiind numărul de ori un eveniment are loc într-o anumită perioadă de timp. Astfel, atunci când undele sonore sunt haotice, le percepem ca zgomot.
Dar când undele sunt ordonate și repetate periodic, atunci le putem măsura după numărul de cicluri repetate pe secundă.
Rata de eșantionare audio
Rata de eșantionare audio este numărul de măsurători ale nivelului de semnal pe secundă. Hertz (Hz) sau Hertz (Hz) este o unitate științifică de măsură care determină de câte ori apare un eveniment pe secundă. Aceasta este unitatea pe care o vom folosi!
Rata de eșantionare audio Probabil ați văzut această abreviere foarte des - Hz sau Hz. De exemplu, în pluginurile de egalizare. Unitățile lor de măsură sunt herți și kiloherți (adică 1000 Hz).
De obicei, o persoană aude unde sonore de la 20 Hz la 20.000 Hz (sau 20 kHz). Orice mai puțin de 20 Hz este infrasunete. Orice peste 20 kHz este cu ultrasunete.
Lasă-mă să deschid pluginul egalizator și să-ți arăt cum arată. Probabil că sunteți familiarizat cu aceste numere.
Frecvențele de sunet Cu un egalizator, puteți reduce sau mări anumite frecvențe în intervalul audibil uman.
Un mic exemplu!
Aici am o înregistrare a unei unde sonore care a fost generată la o frecvență de 1000 Hz (sau 1 kHz). Dacă mărim și ne uităm la forma sa, vom vedea că este regulată și se repetă (periodic).
Undă sonoră repetitivă (periodică). Într-o secundă, aici au loc o mie de cicluri repetate. Pentru comparație, să ne uităm la o undă sonoră, pe care o percepem ca zgomot.
Sunete dezordonat Nu există o frecvență specifică de repetare aici. De asemenea, nu există un ton sau un ton specific. Unda sonoră nu este ordonată. Dacă ne uităm la forma acestui val, putem vedea că nu există nimic care se repetă sau periodic în legătură cu el.
Să trecem la partea mai bogată a valului. Mărim și vedem că nu este constant.
Val dezordonat la scalare Din cauza lipsei de ciclicitate, nu putem auzi nicio frecvență specifică în acest val. Prin urmare, îl percepem ca zgomot.
Nivel de sunet letal
Aș dori să menționez puțin despre nivelul sunetului letal pentru oameni. Acesta provine din 180 dB si mai sus.
Merită să spunem imediat că, conform standardelor de reglementare, un nivel de zgomot sigur este considerat a nu depăși 55 dB (decibeli) în timpul zilei și 40 dB noaptea. Chiar și cu expunerea prelungită la auz, acest nivel nu va cauza rău.
| Nivelurile volumului sunetului | ||
|---|---|---|
| (dB) | Definiţie | Sursă |
| 0 | Nu e deloc tare | |
| 5 | Aproape inaudibil | |
| 10 | Aproape inaudibil | Foșnet liniștit al frunzelor |
| 15 | Abia se aude | frunze foșnind |
| 20 — 25 | Abia se aude | Soapta unei persoane la o distanta de 1 metru |
| 30 | Linişti | ticăie ceas de perete ( maxim admisibil conform standardelor pentru spațiile rezidențiale pe timp de noapte între orele 23 și 7) |
| 35 | Destul de audibil | Conversație înăbușită |
| 40 | Destul de audibil | Discurs obișnuit ( norma pentru spatii rezidentiale in timpul zilei de la 7 la 23 ore) |
| 45 | Destul de audibil | Vorbi |
| 50 | Se aude clar | Maşină de scris |
| 55 | Se aude clar | Vorbește ( Standard european pentru spațiile de birouri de clasa A) |
| 60 | (norma pentru birouri) | |
| 65 | Conversație tare (1m) | |
| 70 | Conversații puternice (1m) | |
| 75 | Țipete și râsete (1m) | |
| 80 | Foarte zgomotos | Țipă, motocicletă cu toba de eșapament |
| 85 | Foarte zgomotos | Țipăt puternic, motocicletă cu toba de eșapament |
| 90 | Foarte zgomotos | Țipete puternice, vagon de marfă (7m) |
| 95 | Foarte zgomotos | Vagon de metrou (7 metri în exterior sau în interiorul vagonului) |
| 100 | Extrem de zgomotos | Orchestra, tunet ( conform standardelor europene, aceasta este presiunea sonoră maximă admisă pentru căști) |
| 105 | Extrem de zgomotos | Pe avioane vechi |
| 110 | Extrem de zgomotos | Elicopter |
| 115 | Extrem de zgomotos | Masina de sablare (1m) |
| 120-125 | Aproape insuportabil | Ciocan |
| 130 | Pragul durerii | Avionul la început |
| 135 — 140 | Contuzie | Avionul cu reacție decolare |
| 145 | Contuzie | Lansarea rachetei |
| 150 — 155 | Comoție, răni | |
| 160 | Șoc, traumă | Undă de șoc de la o aeronavă supersonică |
| 165+ | Ruptura timpanelor și plămânilor | |
| 180+ | Moarte | |
Viteza sunetului în km pe oră și metri pe secundă
Viteza sunetului este viteza cu care undele se propagă într-un mediu. Mai jos dau un tabel cu vitezele de propagare în diverse medii.
Viteza sunetului în aer este mult mai mică decât în mediile solide. Și viteza sunetului în apă este mult mai mare decât în aer. Este 1430 m/s. Ca urmare, propagarea este mai rapidă și audibilitatea este mult mai mare.
Puterea sonoră este energia care este transmisă de o undă sonoră prin suprafața luată în considerare pe unitatea de timp. Măsurată în (W). Se întâmplă valoare instantaneeși medie (pe o perioadă de timp).
Să continuăm să lucrăm cu definițiile de la secțiunea de teoria muzicală!
Pitch și notă
Înălţime este un termen muzical care înseamnă aproape același lucru cu frecvența. Excepția este că nu are o unitate de măsură. În loc să definim sunetul după numărul de cicluri pe secundă în intervalul 20 - 20.000 Hz, desemnăm anumite valori ale frecvenței cu litere latine.
Instrumentele muzicale produc unde sonore periodice forma corecta, pe care le numim tonuri sau note.
Adică, cu alte cuvinte, este un fel de instantaneu al unei unde sonore periodice de o anumită frecvență. Tonul acestei note ne spune cât de sus sau de jos sună nota. În acest caz, notele inferioare au lungimi de undă mai mari. Iar cele înalte sunt mai scunde.
Să ne uităm la o undă sonoră de 1 kHz. Acum voi mări și vei vedea distanța dintre bucle.
Undă sonoră la 1 kHz Acum să ne uităm la o undă de 500 Hz. Aici frecvența este de 2 ori mai mică și distanța dintre cicluri este mai mare.
Unda sonora la 500 Hz Acum să luăm un val de 80 Hz. Aici va fi și mai lat și înălțimea va fi mult mai mică.
Sunet la 80 Hz Vedem relația dintre înălțimea unui sunet și forma sa de undă.
Fiecare notă muzicală se bazează pe o frecvență fundamentală (ton fundamental). Dar, pe lângă ton, muzica constă și din frecvențe de rezonanță sau tonuri suplimentare.
Hai să-ți arăt un alt exemplu!
Mai jos este un val la 440 Hz. Acesta este standardul în lumea muzicii pentru acordarea instrumentelor. Corespunde notei A.
Undă sonoră pură la 440 Hz Auzim doar tonul fundamental (unda sonoră pură). Dacă mărim, vom vedea că este periodic.
Acum să ne uităm la un val de aceeași frecvență, dar cântat la un pian.
Sunet intermitent de pian Uite, este și periodic. Dar are mici completări și nuanțe. Toate împreună ne dau o idee despre cum sună un pian. Dar, pe lângă aceasta, armoniile determină și faptul că unele note vor avea o afinitate mai mare pentru o anumită notă decât altele.
De exemplu, puteți cânta aceeași notă, dar cu o octavă mai sus. Va suna complet diferit. Totuși, va fi legat de nota anterioară. Adica este aceeasi nota, jucata doar cu o octava mai sus.
Astfel de legătura de familie două note în octave diferite se datorează prezenței tonurilor. Ele sunt prezente în mod constant și determină cât de strâns sau de distanță sunt legate unele de altele anumite note.
Întâlnim sunet în fiecare zi. De fapt, urechile noastre nu au auzit niciodată tăcerea, pentru că în condiții naturale practic nu există (exemple de tăcere și surse de sunete puternice). Totuși, ce este sunetul?
Sunetul este un proces oscilant care are loc în aer (sau alt mediu elastic) sub influența oricăror obiecte care vibrează.
Sursele de sunet pot fi, de exemplu, corzile vocale umane, corzile instrumentelor muzicale sau orice alt obiect vibrator care face ca particulele din jurul său să vibreze. În acest caz, densitatea aerului (sau a altui mediu) începe să crească și să scadă în conformitate cu aceste fluctuații. Aerul este un mediu elastic și prezintă o oarecare rezistență inversă la procesul oscilator, care este modul în care spațiul de aer este comprimat și descărcat.
Sunetele formate din semnale sinusoidale sunt numite simple, „pure”, acestea includ un diapazon și un flaut. Sunetele altor instrumente (voci, zgomote) au vibrații mai complexe ca formă și pot conține o întreagă consonanță de tonuri simple.
Cu toate acestea, pentru a înțelege principiul influenței sunetului asupra senzațiilor noastre auditive, este suficient să luăm în considerare sunetul elementar. Poate fi descris printr-un grafic al schimbării presiunii aerului în timp la un anumit punct. În acest caz, faza de compresie a mediului este de obicei numită pozitivă, iar faza de rarefacție - negativă.
Distribuind pe laterale cu o viteză de ~340 m/sec. vibrațiile sonore formează o undă sonoră.
Această undă afectează timpanul, determinându-l să se miște, care se transmite mai departe de-a lungul urechii interne, provocând senzații auditive.
Sunetul este limitat de limitele spațiului - pereți, bariere. Aerul este format din particule, care sunt, de asemenea, un obstacol în calea trecerii sunetului. Energia transmisă de aceste particule se estompează în timp, limitând astfel spațiul în care sună cutare sau cutare obiect. Pentru a obține cel mai mare spațiu sonor, este necesară o energie mai mare de la sursa sa. Astfel, apare un anumit „câmp sonor” al sunetului uneia sau alteia surse (tunet, țânțar)
Câmpul sonor este zona în care sunt distribuite undele sonore.
Ciclul complet de modificare a presiunii sonore se numește perioadă. Numărul acestor perioade într-o secundă determină frecvența sunetului, care se măsoară în Herți (Hz).
Cu alte cuvinte, aceasta este cea mai mică distanță dintre punctele cu aceleași faze de vibrație, a cărei lungime poate fi măsurată în metri pe axa convențională de distribuție a sunetului.
Formula lungimii de undă a sunetului: , (m.)
(exemplu de aplicare a valorilor lungimii de undă, λ=340/100=3,4 m.)
Conceptul de lungime de undă a sunetului va ajuta în viitor la explicarea tiparelor de interferență (adăugare) și difracție (distribuție) undelor sonore în spațiu, încăperi de studio, holuri etc. De asemenea, este necesar să înțelegem ce dimensiune trebuie să aibă sursa de sunet pentru a crea o presiune acustică suficientă pentru percepție.
Cu toate acestea, merită să ne amintim că sunetul din aer este complet diferit de sunetul din apă, din aerul rarefiat. Particulele din spațiul înconjurător transferă energie, respectând cu strictețe legile fizicii. Cu cât mediul este mai dens, cu atât transmisia sunetului este mai bună, cu atât spațiul este mai rar, cu atât se transmite mai puțină energie. De exemplu, sunetul nu se deplasează în vid; în apă se deplasează cu o viteză de 1485 m/s, iar în solide viteza sunetului este de 2000-6500 m/s.
Surse de sunet.
Cea mai simplă sursă de sunet este furculiţă – o sursă mică care produce în mod precis și clar un sunet cu o anumită înălțime. Mustața lui, oscilând în spațiu, provoacă oscilații simple, sinusoidale. De obicei, frecvența sunetului produs de un diapazon este de 440 Hz, ceea ce corespunde notei „A” a primei octave.
Şir- o sursă de sunet foarte comună, totuși, trebuie luat în considerare faptul că sunetul produs de o coardă este aproape inaudibil cu urechile noastre, acest lucru se explică prin grosimea sa. Planul corzii este atât de mic încât vibrații mediul aerian nu este suficient pentru a provoca stimularea timpanului și a senzațiilor auditive. Pentru ca sunetul șirului să fie audibil, este nevoie de un rezonator mare, care oferă coardei un plan mare, crescând astfel volumul sunetului. Frecvența sunetului unui șir este determinată de lungimea acestuia, aceasta este propria sa frecvență de excitare. Dacă există mecanisme și dispozitive care pot scurta o coardă (freturi la chitară, came pe o harpă) cu o anumită lungime, devine posibilă modificarea frecvenței excitației sale (exemple).
Mai întâi, să căutăm în dicționar și să căutăm definițiile acestor cuvinte.
Sunet- tot ceea ce aude urechea, care ajunge la ureche. Sau mai cuprinzător, ceea ce se aude este perceput de ureche: un fenomen fizic cauzat de mișcările oscilatorii ale particulelor de aer sau alt mediu. Sunetul, în sens larg, este mișcarea oscilativă a particulelor dintr-un mediu elastic, care se propagă sub formă de unde în medii gazoase, lichide sau solide.
Zgomot- acestea sunt sunete îmbinate într-un sunet discordant (de obicei puternic). Sau, mai detaliat, oscilații aleatorii de diferite naturi fizice, caracterizate prin complexitatea structurii lor temporale și spectrale.
Vibrație — vibratii mecanice corp elastic; tremurând. Cuvântul vine din latinescul „ Vibrație- ezitare, tremur.
Studiul sunetelor este o știință numită ACUSTICĂ. Acustica este una dintre domeniile fizicii (mecanica) care studiază vibrațiile elastice și undele de la cele mai joase (în mod convențional de la 0 Hz) până la frecvențele înalte.
Urechea umană percepe o anumită gamă de vibrații - de obicei din 16 la 20 000 vibratii pe secunda. O oscilatie pe secunda se numeste Hertz si este prescurtata Hz. Oscilațiile cu frecvențe superioare se numesc ultrasunete, în timp ce vibrațiile cu frecvențe inferioare sunt numite infrasunete.
Caracteristicile sunetului:
lungimea de undă (perioada, T) și amplitudinea (A)
Deoarece sunetul este o undă, el se caracterizează prin două mărimi principale: lungimea de undă (perioada de oscilație) și amplitudinea. Amplitudinea este valoarea maximă a deplasării sau modificării unei variabile față de valoarea medie în timpul mișcării oscilatorii sau ondulatorii. Reciproca perioadei se numește frecvență (Hz). Sunetul în sine este caracterizat și de viteza de propagare, care depinde de mediul în care se propagă vibrația elastică. De exemplu:
Relația dintre audibilitatea sunetului și presiune,
frecventa si volumul
După cum am spus deja, o persoană poate percepe în mod ideal sunetul cu o frecvență de la 16 la 20.000 Hz. Cu toate acestea, frecvența sunetului în sine nu ne oferă posibilitatea de a evalua cât de sigur este acesta pentru oameni. Frecvența unui sunet indică posibilitatea teoretică de a auzi un astfel de sunet, dar dacă îl auzim practic sau nu depinde de amplitudine. Logaritmul amplitudinii este măsurat în decibeli (dB). Un decibel este o valoare relativă care indică cât de mult a crescut sau a scăzut volumul unui sunet.
Loudness este intensitatea aparentă a sunetului, măsurată în decibeli. Dependența sonorității de nivelul presiunii sonore (și intensitatea sunetului) este o curbă pur neliniară, are un caracter logaritmic. Când nivelul presiunii acustice crește cu 10 dB, volumul sunetului va crește de 2 ori.
Ce niveluri de volum întâlnim tu și cu mine în viața noastră?
Sunet |
Volumul, dB |
Tăcere (camera specială) |
|
Şoaptă tăcută, ceas de mână |
|
Foșnetul frunzelor, ticăitul unui ceas, norma pentru spațiile rezidențiale |
|
Zona rurala departe de drumuri, biblioteca |
|
Zona rezidentiala linistita, parc, conversatie linistita |
|
Convorbire de volum mediu, strada linistita, birou linistit |
|
Convorbire normală în 1m, norma pentru birouri |
|
Strada cu trafic intens, telefon |
|
Ceas deşteptător puternic, zgomot camion sau motocicleta |
|
Țipăt puternic, ciocan-pilot, vagon de marfă la o distanță de 7m |
|
Tren de metrou, uscător de păr, fierărie, fabrică foarte zgomotoasă |
|
Muzică rock, țipete de copil, elicopter, tractor la distanță de 1m |
|
Pragul durerii, bubuituri apropiate de tunet, vuvuzela la o distanta de 1 m |
|
Leziune a urechii interne, volum maxim la un concert rock |
|
Contuzie, leziuni, posibilă ruptură a timpanului |
|
Șoc, traumatism, timpan rupt |
|
Posibilă ruptură pulmonară, posibilă moarte |
|
Max. presiunea undei de șoc a aerului în timpul exploziei trinitrotoluenului |
|
Presiunea maximă a undei de șoc în aer în timpul unei explozii nucleare |
|
Presiunea într-o sarcină nucleară în momentul unei explozii nucleare |
Zgomotele din casele noastre (zonele de locuit) pot apărea din diverse motive. În funcție de sursa de zgomot, acestea sunt împărțite în impact, aeropurtate, structurale și acustice.
Tipuri de zgomot (sunete):
Ca urmare a interacțiunii vântului cu diverse structuri, dacă vitezele de curgere sunt foarte mari și dimensiunile transversale ale corpurilor din flux sunt mici, se formează vibrații ultrasonice, iar dacă vitezele de curgere sunt mici și dimensiunile transversale sunt mari , se formează infrasunete. De exemplu, atunci când curg în jurul trunchiurilor de copaci, stâlpilor de telegraf, ferme metalice, tachelajul navelor, acestea din urmă vor emite infrasunete.
Actualul SanPiN 2.1.2.2801-10 „Modificări și completări nr. 1 la SanPiN 2.1.2.2645-10 „Cerințe sanitare și epidemiologice pentru condițiile de viață în clădiri și spații rezidențiale” oferă următoarele standarde pentru spațiile rezidențiale:
Nivelurile de zgomot admise în spațiile rezidențiale
Denumirea spațiilor, teritorii |
Partea zilei |
Niveluri de presiune sonoră, dB, în frecvențe de octave |
||||||||
Camerele de zi ale apartamentelor |
7 - 23 h. |
|||||||||
23 - 7 ore |
||||||||||
Teritorii direct adiacente clădirilor rezidențiale |
7 - 23 h. |
|||||||||
23 - 7 ore |
||||||||||
