Онлайн


Громкость звука и амплитуда колебаний

19 model sound

Интенсивности звука при слуховом восприятии определяет громкость звука. Модель создает последовательность звуков с различными амплитудами, позволяя исследовать громкость звука.

 

 

Подробнее

 При восприятии звука ухом различают громкость звука, которая определяется амплитудой колебаний (давления) воздуха вблизи уха. Интенсивности звука при слуховом восприятии соответствует ощущение громкости звука, которое является субъективным и зависит от многих обстоятельств. 

Для большей определённости можно ограничиться рассмотрением звука определённой частоты и для него изучать зависимость ощущения громкости от амплитуды волны. Но и это сделать трудно, т. к. такой звук всегда будет содержать звуки с другими частотами. Поэтому дальнейшее обсуждение является приближённым.

При определенной минимальной интенсивности человеческое ухо не воспринимает звука. Эта минимальная интенсивность называется порогом слышимости. Порог слышимости имеет различные значения для звука различных частот (и разных людей, причём меняется с возростом). Чувствительность к звукам малой интенсивности максимальна для частот внутри интервала частот между 2 и 3 кГц, она падает для более низких и высоких частот. При больших интенсивностях ухо испытывает болевое ощущение. Наименьшую интенсивность такого звука называют порогом болевого ощущения.

Установлено, что соотношение между интенсивностью физического воздействия и соответствующим ему физиологическим ощущением является логарифмическим (психофизический закон Вебера-Фехнера): сила ощущения  пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Этот закон выполняется приближённо и только при средних интенсивностях раздражителя, сильно искажаясь при очень малых (пороговых) или очень больших интенсивностях.

Итак, что наше субъективное ощущение громкости пропорционально логарифму амплитуды звука.

Поэтому изменение интенсивности звука принято измерять в единицах, называемых децибелами (сокращённо дБ). Децибел - это относительная величина, причём выраженная в логарифмическом масштабе: число S децибел звука интенсивностью I равно десятичному логарифму отношения интенсивностей, умноженному на 10, т. е.

S=10·lg (I/I0) ,

где I - сила раздражителя, I0 - некоторая фиксированная интенсивность. Обычно в акустике за I0 принимается интенсивность примерно равная интенсивности звука частоты 1 кГц на пороге слышимости. Фактически S характеризует интенсивность ощущения. 

Модель создает последовательность звуков с различными амплитудами. Можно попробовать убедиться в справедливости закона ВебераФехнера для восприятия громкости звука.