Звукови́й тиск — змінний тиск у середовищі, зумовлений поширенням у ньому звукових хвиль. Звуковий тиск прийнято розуміти в двох значеннях:
Вимірювання звуку |
---|
Звуковий тиск p |
Рівень звукового тиску (SPL) |
[en] v |
[en] (SVL) |
(Sound velocity level) |
[en] ξ |
Інтенсивність звуку I |
(SIL) |
Середня звукова потужність Pac |
[en] E |
Акустичний імпеданс Z |
Швидкість звуку c |
- 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 — Па·с/м
- v — швидкість частинок м/с
- J — інтенсивність звуку Вт/м²
Приклади
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 |
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 |
Див. також
Джерела
- Daniel R. Raichel, The Science and Applications of Acoustics (2006), Springer New York, .
- Справочник по радиоэлектронике. — М., «Энергия», 1968
- Как слышимость? — Часть I — Громкость звука [ 20 січня 2005 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zvukovi j tisk zminnij tisk u seredovishi zumovlenij poshirennyam u nomu zvukovih hvil Zvukovij tisk prijnyato rozumiti v dvoh znachennyah Vimiryuvannya zvuku Zvukovij tisk p Riven zvukovogo tisku SPL en v en SVL Sound velocity level en 3 Intensivnist zvuku I SIL Serednya zvukova potuzhnist Pac en E Akustichnij impedans Z Shvidkist zvuku c Mittyevij zvukovij tisk p m t displaystyle p m t ocinyuyetsya siloyu diyi zvukovoyi hvili na odinicyu ploshi ta virazhenij u nyutonah na kvadratnij metr 1 N m abo Paskalyah Pa Diyuchij zvukovij tisk p displaystyle p seredno kvadratichne znachennya mittyevogo zvukovogo tisku p m t displaystyle p m t za deyakij period chasu T displaystyle T Diyuchij zvukovij tisk ye vagomoyu harakteristikoyu periodichnih signaliv ta vikoristovuyetsya yak uzagalnena harakteristika zvukovogo tisku dlya viznachennya intensivnosti zvuku ta rivnya zvukovogo tisku p 1 T 0 T p m 2 t d t displaystyle p sqrt 1 over T int limits 0 T p m 2 t dt Napriklad yaksho mittyevij zvukovij tisk virazheno periodichnoyu funkciyeyu p m t p 0 sin w t f 0 displaystyle p m t p 0 sin omega t varphi 0 todi vrahovuyuchi sho w 2 p T displaystyle w 2 pi over T mayemo p 1 T 0 T p 0 2 s i n 2 w t f 0 d t p 0 2 2 p 0 2 displaystyle p sqrt 1 over T int limits 0 T p 0 2 sin 2 omega t varphi 0 dt sqrt p 0 2 over 2 p 0 over sqrt 2 Intensivnist zvuku viznachayetsya za formuloyu J p 2 Z displaystyle J p 2 over Z de Z akustichnij opir seredovisha v yakomu poshiryuyetsya zvuk Pa s m Riven zvukovogo tisku Oskilki vuho lyudini maye logarifmichnu harakteristiku reakciyi na zvuk v akustici chasto zastosovuyut vimiryuvannya zvukovogo tisku logarifmichnoyu shkaloyu u decibelah Cya shkala nazivayetsya rivnem zvukovogo tisku za tochku vidliku ciyeyi shkali prijmayetsya najtihishij zvuk yakij mozhe sprijnyati vuho lyudini pri chastoti 1 kGc tobto p B 2 10 5 displaystyle p B 2 10 5 N m Spivvidnoshennya mizh dvoma shkalami viznachayetsya nastupnoyu formuloyu N 10 lg p 2 p B 2 20 lg p p B displaystyle N 10 lg left frac p 2 p B 2 right 20 lg left frac p p B right dB Diyuchij zvukovij tisk takozh pov yazanij zalezhnistyu p Z v J v J Z displaystyle p Z cdot v frac J v sqrt J cdot Z Z Pa s m v shvidkist chastinok m s J intensivnist zvuku Vt m PrikladiNizhche privodyatsya znachennya diyuchogo zvukovogo tisku ta rivnya zvukovogo tisku dlya riznih dzherel zvuku Dzherelo zvuku Zvukovij tisk Riven zvukovogo tisku Pa dB Teoretichnij maksimum guchnosti pri atmosfernomu tisku v 1 atmosferu 101 325 Pa 191 dB Reaktivnij dvigun na vidstani 30 m 630 Pa 150 dB Postril z rushnici na vidstani 1 m 200 Pa 140 dB Bolovij porig 20 100 Pa 120 130 dB Koncert rok muziki 2 20 Pa 100 120 dB na vidstani 1 m 2 Pa blizko 100 dB simfonichnij orkestr na fortissimo 2 10 2 2 Pa 80 100 dB avtomobil na vidstani 10 m 2 10 2 2 10 1 Pa 60 80 dB Domashnij televizor na vidstani 1m 2 10 2 Pa blizko 60 dB Zvichajna rozmova na vidstani 1 m 2 10 3 2 10 2 Pa 40 60 dB Tihij shepit 2 10 4 6 10 4 Pa 20 30 dB shelest listya spokijne dihannya 6 10 5 Pa 10 dB porig chutnosti na chastoti 1 kHz 2 10 5 Pa 0 dBDiv takozhLogarifmichna velichinaDzherelaDaniel R Raichel The Science and Applications of Acoustics 2006 Springer New York ISBN 1441920803 Spravochnik po radioelektronike M Energiya 1968 Kak slyshimost Chast I Gromkost zvuka 20 sichnya 2005 u Wayback Machine