ทั้งหมดเกี่ยวกับระดับเสียง

ในบทความนี้เราจะพูดถึงระดับเสียงและทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดนี้ ควรกล่าวได้ว่าเป็นการสั่นของอากาศ (ที่แม่นยำกว่าของโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบ) ที่สร้างคลื่นเสียง คลื่นเหล่านี้เคลื่อนที่ในพิกัดและทิศทางของพื้นที่เฉพาะ ในกรณีนี้ โมเลกุลจะไม่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของพวกมัน

ระดับเสียงเป็นลักษณะเฉพาะของการรับรู้ของมนุษย์เกี่ยวกับความแรงของเสียงต่างๆ ซึ่งจัดอยู่ในระดับหนึ่ง: จากที่เงียบที่สุดและสูงกว่า

NS เสียงเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่กระบวนการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย กล่าวคือ เป็นลำดับการวิ่งของบริเวณที่มีความกดอากาศสูงและต่ำ

ควรสังเกตว่าเราได้ยินด้วยเหตุผลต่อไปนี้: หูแปลงการสั่นสะเทือนของเสียงเป็นสัญญาณเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อน พวกเขาขยายการสั่นสะเทือนที่กลายเป็นแรงกระตุ้นเส้นประสาท จากนั้นสมองของเราจะรับรู้แรงกระตุ้นของเส้นประสาทเหล่านี้เป็นเสียง

ความดังและการรับรู้ตามอัตวิสัยของเรานั้นขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดและความถี่ ซึ่งเป็นลักษณะทางกายภาพของเสียง ที่แอมพลิจูดสูง จะได้ยินเสียงดังขึ้น ทุกวันนี้ความดังมักวัดเป็นเดซิเบล

สิ่งนี้ใช้มาตราส่วนลอการิทึม เธอเป็นผู้กำหนดว่าความดันเสียงสูงสุดจะมากกว่าเกณฑ์การได้ยินของหูมนุษย์กี่ครั้ง สำหรับอากาศ นี่คือ 20 micropascal สำหรับน้ำ - 1 micropascal

ความดังของเสียงขึ้นอยู่กับสื่อที่กระจายเสียงและความหนาแน่นของเสียง ยิ่งความหนาแน่นของตัวกลางสูงเท่าใด ก็ยิ่งกระจายเสียงได้เร็วเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่ไม่มีเสียงในสุญญากาศ

ความดังวัดเป็นหน่วยที่มีชื่อของนักวิทยาศาสตร์อเล็กซานเดอร์เบลล์คือในหน่วยเบล แต่เนื่องจาก bel เป็นปริมาณที่มาก จึงเป็นธรรมเนียมที่จะต้องวัดเสียงเป็นหลายเดซิเบล ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการคิดค้นระดับความเข้มของเสียงพิเศษขึ้น

ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมความถี่ของเสียงเป็นกราฟชนิดหนึ่งที่แสดงการพึ่งพาพลังงานสัมพัทธ์ของการสั่นสะเทือนของเสียงต่อความถี่ของมัน

มีลักษณะหลายประการที่ส่งผลต่อเสียงและความดัง นี่คือองค์ประกอบสเปกตรัมเป็นหลัก การวางแนวเชิงพื้นที่ของแหล่งกำเนิด เช่นเดียวกับเสียงต่ำ

มาแสดงรายการหน่วยหลักสำหรับการวัดลักษณะเสียง ในหมู่พวกเขา พารามิเตอร์สองแบบสามารถแยกแยะได้: แบบสัมบูรณ์และแบบสัมพัทธ์ มาตราส่วนความดังซึ่งวัดด้วยเงื่อนไขสัมบูรณ์หมายถึงหน่วยวัดที่เรียกว่าการนอนหลับ หน่วยวัดสำหรับพื้นหลังเป็นพารามิเตอร์ของระดับเสียงซึ่งมีอักขระสัมพันธ์กัน

ค่าที่แสดงว่าเสียงใดเสียงหนึ่งสูงหรือต่ำกว่าเสียงอื่นนั้นวัดเป็นเดซิเบล ควรสังเกตว่าเบลและเดซิเบลเป็นหน่วยที่ไม่ใช่ระบบและไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการวัดเดี่ยว

ต่อไปนี้คือตัวอย่างมาตรฐานที่แสดงคุณสมบัติของเสียง ในการทำเช่นนี้ เราจะใช้การทดลองง่ายๆ ต่อไปนี้ ซึ่งเราต้องการถ้วยพลาสติกและยางรัดรูปวงแหวน

ในการเริ่มต้นการทดลอง ให้ใส่แหวนยางบนกระจก จากนั้นเราเอนก้นแก้วแนบหูของเราและฟังว่ายางยืดที่ยืดออกจะดังอย่างไร

มาพูดถึงช่วงของเสียงรอบตัวเรากันดีกว่า ช่วงของเราอยู่ในขีดจำกัดต่อไปนี้ - ตั้งแต่ความถี่ต่ำ 20 Hz ถึง 20,000 Hz ที่ความถี่สูงสุด อย่างไรก็ตาม ช่วงที่สบายสำหรับการได้ยินของเราอยู่ระหว่าง 2,000 ถึง 5,000 เฮิรตซ์

ควรสังเกตว่าเสียงที่สูงกว่า 85 dB SPL อาจเป็นอันตรายต่อการได้ยินหากใช้เป็นเวลานาน

มีลักษณะหลายประการที่ส่งผลต่อปริมาณเป็นหลัก นี่คือความถี่และแอมพลิจูดของการแกว่งตลอดจนลักษณะเฉพาะของบุคคล

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือระยะห่างจากแหล่งกำเนิด ด้วยการลดลงขององค์ประกอบพลังงานของคลื่นเสียง ระยะทางไปยังแหล่งกำเนิดเสียงจะเพิ่มขึ้นในสัดส่วนโดยตรง

ด้วยการสั่นสะเทือนบ่อยครั้ง เสียงจะดังขึ้น บุคคลใช้คุณสมบัติเหล่านี้ในการสร้างเครื่องดนตรีที่หลากหลาย

ต้องบอกว่า ด้วยการสัมผัสกับเสียงดังอย่างต่อเนื่องอาการของโรคอาจปรากฏขึ้น ในหมู่พวกเขาควรเน้นสิ่งต่อไปนี้: ความตื่นเต้นง่ายที่เพิ่มขึ้น, ความเหนื่อยล้าเร็วขึ้น, และความดันโลหิตเพิ่มขึ้น

ควรกล่าวในของแข็งคุณภาพของคลื่นเสียงจะเพิ่มขึ้น เสียงเดินทางในน้ำเร็วกว่าในอากาศห้าเท่า

โดยทั่วไปควรกล่าวไว้ว่าสำหรับ การศึกษาเสียงพารามิเตอร์และลักษณะของมันสอดคล้องกับส่วนที่เกี่ยวข้องของฟิสิกส์ซึ่งศึกษาในหลักสูตรของโรงเรียน

ควรสังเกตว่าทุกคนรับรู้เสียงในรูปแบบต่างๆ ซึ่งเป็นเหตุให้มีการสร้างอุปกรณ์พิเศษขึ้นเพื่อวัดเสียง

ส่วนใหญ่แล้วระดับเสียงจะถูกกำหนดโดยใช้เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ระดับเสียงวัดพลังงานของคลื่นเสียงที่มาถึงในหน่วยเวลาต่อหน่วยของพื้นที่ผิวของเครื่องรับ ปริมาณนี้เรียกว่าความเข้มของเสียงหรือเสียงรบกวนและวัดเป็น mW / m2 (ไมโครวัตต์ต่อตารางเมตร)

มาดูกันว่าเดซิเบลและระดับสัญญาณจริงถูกกำหนดอย่างไรระหว่างกัน ทุกๆ 6 dB ระดับสัญญาณจะเปลี่ยนสองครั้ง

เหตุใดจึงใช้ค่านี้ เดซิเบลคือลอการิทึมระหว่างอัตราส่วนของปริมาณพลังงานที่เหมือนกันสองปริมาณ จากนั้นคูณด้วย 10 แอมพลิจูดไม่ใช่ปริมาณพลังงาน จึงต้องแปลงเป็นค่าที่เหมาะสม

นอกจากนี้ ในการวัดความเข้มของเสียงในสถานที่ต่างๆ มักใช้อุปกรณ์พิเศษซึ่งเรียกว่าเครื่องวัดระดับเสียง

หูของมนุษย์เป็นเซ็นเซอร์ชีวภาพที่มีความซับซ้อนสูงและกับดักเสียงที่สามารถรับเสียงที่แตกต่างกันนับล้านเท่า

ในรัสเซียมีมาตรฐานบางอย่างสำหรับเส้นโค้งที่กำหนดไว้ซึ่งมีความดังเท่ากัน นี่คือ GOST R ISO 226-2009 มีชื่อดังต่อไปนี้ - “Acoustics. เส้นโค้งมาตรฐานของความดังเท่ากัน "

มีอย่างน้อยสามวิธีในการวัดความดัง: โดยค่าสูงสุดสูงสุด โดยค่าเฉลี่ยของระดับสัญญาณ และโดยเมตริก ReplayGain จากเทคนิคทั้งหมดเหล่านี้ ReplayGain ดีที่สุด มันสื่อถึงระดับความดังที่รับรู้และคำนึงถึงลักษณะทางสรีรวิทยาและจิตใจของการรับรู้เสียง

ปัจจุบันมีหลายวิธีในการแสดงออกทางกายภาพของแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนของเสียงซึ่งใช้ในด้านต่างๆ