Особенности распространения звуковых волн

Особенности распространения звуковых волн

Акустические волны, представляют распространение в пространстве сжатий и разряжений среды распространения, и поэтому для них, как для любых волновых процессов, наблюдаются следующие основные явления:

  • интерференция волн,
  • отражение и рассеяние звуковых волн на препятствиях,
  • преломление волн,
  • дифракция,
  • затухание звуковых волн.

Громкость звуков, уровни громкости

Громкость звуков – это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких. Громкость звуков зависит главным образом от интенсивности звука, при этом ощущения уровней громкости изменяются с изменением акустической частоты.

Для человеческого уха, уровень громкости изменяется от минимального – порог слышимости (I0 ~ 10-12 Вт/м2) до максимального (болевого порога (I ~ 1Вт/м2)) в диапазоне частот от 16 (20) Гц до 16000 (20000) Гц.

Вебер и Фехнер сформулировали следующий закон ощущения звука:

  • одинаковые относительные изменения раздражающей силы вызывают одинаковые приращения слухового ощущения, при этом слуховое ощущение пропорционально логарифму раздражающей силы:

L=alg(I/I0), (2.15)
где I0 – раздражающая сила на пороге слышимости, а – постоянная величина.

Величину L называют уровнем ощущения.
При а = 10 уровень ощущения выражается в децибелах, т.е.
L = 10lg(I1/I0) = 10lgI1 – 10lgI0 = L1 – L0, (дБ), (2.16)
где L0 = 10 lg10-12 = — 120 дБ, поэтому L = L1 + 120, (дБ) (2.17)
т.е. уровень ощущения представляет собой уровень над порогом слышимости.

Уровень ощущения неточно характеризует субъективное ощущение. Поэтому в акустике введено понятие уровня громкости. Условились, что за уровень громкости любого звука принимать уровень в децибелах равногромкого с ним чистого тона частотой 1000 Гц. За единицу уровня громкости принят фон.

Уровень громкости в фонах выражается в виде:
LG,фон=LI(1000Гц), дБ, (2.18)
при GX = G1000Гц – громкости используемого звука, G1000Гц – громкость тона на частоте 1000 Гц.

Для определения уровня громкости какого-либо звука, необходимо взять чистый тон 1000 Гц и изменять его уровень до тех пор, пока его громкость не будет на слух одинаковой с громкостью определяемого звука.