Звуковий тиск
Вимірювання звуку |
---|
Звуковий тиск p |
Рівень звукового тиску (SPL) |
Particle velocity[en] v |
Particle velocity level[en] (SVL) |
(Sound velocity level) |
Particle displacement[en] ξ |
Інтенсивність звуку I |
Рівень інтенсивності звуку (SIL) |
Середня звукова потужність Pac |
Sound energy density[en] E |
Акустичний імпеданс Z |
Швидкість звуку c |
Звукови́й тиск — змінний тиск у середовищі, зумовлений поширенням у ньому звукових хвиль. Звуковий тиск прийнято розуміти в двох значеннях:
- Миттєвий звуковий тиск оцінюється силою дії звукової хвилі на одиницю площі, та виражений у ньютонах на квадратний метр (1 Н/м²), або Паскалях (Па);
- Діючий звуковий тиск — середньо-квадратичне значення миттєвого звукового тиску за деякий період часу . Діючий звуковий тиск є вагомою характеристикою періодичних сигналів, та використовується як узагальнена характеристика звукового тиску для визначення інтенсивності звуку та рівня звукового тиску:
Наприклад, якщо миттєвий звуковий тиск виражено періодичною функцією:
,
тоді, враховуючи що
,
маємо:
Інтенсивність звуку визначається за формулою:
,
де Z — акустичний опір середовища в якому поширюється звук Па·с/м.
Рівень звукового тиску
Оскільки вухо людини має логарифмічну характеристику реакції на звук, в акустиці часто застосовують вимірювання звукового тиску логарифмічною шкалою у децибелах.
Ця шкала називається рівнем звукового тиску, за точку відліку цієї шкали приймається найтихіший звук, який може сприйняти вухо людини при частоті 1 кГц, тобто — Н/м². Співвідношення між двома шкалами визначається наступною формулою:
- дБ.
Діючий звуковий тиск також пов'язаний залежністю:
- Z — акустичний опір Па·с/м
- v — швидкість частинок м/с
- J — інтенсивність звуку Вт/м²
Нижче приводяться значення діючого звукового тиску та рівня звукового тиску для різних джерел звуку:
Джерело звуку | Звуковий тиск | Рівень звукового тиску |
---|---|---|
Па | дБ | |
Теоретичний максимум гучності при атмосферному тиску в 1 атмосферу |
101 325 Па | 191 дБ |
Реактивний двигун на відстані 30 м | 630 Па | 150 дБ |
Постріл з рушниці на відстані 1 м | 200 Па | 140 дБ |
Больовий поріг | 20 — 100 Па | 120 — 130 дБ |
Концерт рок-музики | 2 — 20 Па | 100 — 120 дБ |
пневматичний відбійний молоток на відстані 1 м | 2 Па | близько 100 дБ |
симфонічний оркестр на фортіссімо | 2×10−2 — 2 Па | 80 — 100 дБ |
автомобіль на відстані 10 м | 2×10−2 — 2×10−1 Па | 60 — 80 дБ |
Домашній телевізор на відстані 1м | 2×10−2 Па | близько 60 дБ |
Звичайна розмова на відстані 1 м | 2×10−3 — 2×10−2 Па | 40 — 60 дБ |
Тихий шепіт | 2×10−4 — 6×10−4 Па | 20 — 30 дБ |
шелест листя, спокійне дихання | 6×10−5 Па | 10 дБ |
поріг чутності на частоті 1 kHz | 2×10−5 Па | 0 дБ |
- Daniel R. Raichel, The Science and Applications of Acoustics (2006), Springer New York, ISBN 1441920803.
- Справочник по радиоэлектронике. — М., «Энергия», 1968
- таблиця рівнів гучності
- Как слышимость? — Часть I — Громкость звука [Архівовано 20 січня 2005 у Wayback Machine.]