Lipiec 16, 2016

Podstawowe informacje o dźwięku

Dźwięk – zaburzenie mechaniczne w ośrodku sprężystym gazowym, ciekłym lub stałym (fale sprężyste) wywołujące subiektywne wrażenie słuchowe u człowieka lub zwierząt (definicja z zakresu fizyki), a także subiektywne wrażenie słuchowe wywołane takim zaburzeniem (definicja z zakresu psychologii).

Najogólniej mówiąc, dźwięk to cykliczne (a więc posiadające pewną częstotliwość) zaburzenie ciśnienia (najczęściej w powietrzu, ale oczywiście może się rozchodzić w dowolnym ośrodku). Sama nazwa „dźwięk” z punktu widzenia akustyki jest niewystarczająca, zazwyczaj mówiąc o głośności czy o natężeniu mamy na myśli poziom ciśnienia akustycznego, tymczasem dźwięk jest charakteryzowany jeszcze przez poziom natężenia dźwięku oraz poziom mocy. Często warto jest ustalić, co kto miał na myśli mówiąc o „poziomie dźwięku”.

Częstotliwości fal dźwiękowych słyszalnych dla człowieka zawierają się w granicach 20–20 000 Hz. O ile dolny zakres dla większości ludzi ze sprawnym słuchem pozostaje niezmienny, to górny dla osób dorosłych i starszych ulega stopniowej degradacji – ludzie w wieku 40 lat zazwyczaj nie słyszą już dźwięków wyższych niż 15 000 Hz. Fale sprężyste o częstotliwościach wyższych nazywa się ultradźwiękami, a o częstotliwościach niższych — infradźwiękami, nie są one istotne w ujęciu akustyki pomieszczeń o akustyce kwalifikowanej (filharmonii, sal koncertowych) czy akustyki pomieszczeń użytku publicznego, mają natomiast istotne znaczenie w przemyśle, gdzie mogą stanowić poważne zagrożenie.

W ocenie wartości parametrów związanych  z akustyką posługujemy się zazwyczaj skalą decybelową, tj. względną, związaną z jakąś wartością odniesienia. Dla podstawowej jednostki pola akustycznego, czyli ciśnienia, jednostką odniesienia jest 2*10-5 Pa, czyli granica wrażliwości ucha ludzkiego, możliwe są więc poziomy niższe (ujemne decybele), natomiast nie jest to istotna w akustyce pomieszczeń. Każda osoba, zainteresowana świadomym kształtowaniem akustyki (w domu, firmie) musi posiadać pewną wiedzę o tej nauce, dzięki której może dokonywać właściwych decyzji.

Ze względu na bardzo dużą rozpiętość rzędów wielkości ciśnienia akustycznego, od mikro paskali do kilkunastu paskali, stosuje się skalę decybelową. Posługując się nią należy pamiętać o niestandardowej arytmetyce tych wielkości.

Podstawowy wzór na obliczanie poziomu (w tym wypadku ciśnienia akustycznego):

wzor-akustyczny

Po pierwsze:

80 dB + 80 dB -> NIE RÓWNA SIĘ 160 dB

Wykonując jakiekolwiek działania na decybelach trzeba najpierw rozlogarytmować te wielkości, dopiero wtedy można mnożyć/dodawać/odejmować, potem trzeba zlogarytmować ponownie. W ten sposób, 80 dB + 80 dB = 83 dB.

Trudno jednoznacznie określić, co jest głośnością dźwięku. W pomiarach hałasu zazwyczaj stosuje się tzw. poziom dźwięku A, czyli uśredniony w pewnym zakresie częstotliwości, skorygowany charakterystyką słyszenia ucha ludzkiego. Wynika to z tego, że człowiek różnie odbiera dźwięki na różnych częstotliwościach, a ta wrażliwość dodatkowo zależy od natężenia tych dźwięków. Najlepiej obrazują to tzw. krzywe Fletchera-Munsona.

pochlanianie-mega-acoustic

Analizując wykres można zauważyć, że dla dźwięków cichych człowiek znacznie gorzej odbiera niskie częstotliwości, dopiero w okolicy ok. 90 dB (a konkretnie, 94 dB – najlepsza czułość ucha ludzkiego) charakterystyka słyszenia jest względnie wyrównana. Wynika z tego, że testując sprzęt na niskiej głośności nie usłyszymy dobrze niskich częstotliwości i to nie z winy samego sprzętu. Należy mieć to na uwadze podczas wyboru sprzętu czy zwykłego użytkowania – przy niskich poziomach po prostu zawsze będziemy gorzej słyszeć „dół” i wynika to czysto z naszej anatomii.

Najczęściej jednak, posługując się pojęciem głośności, będziemy mieć na myśli poziom ciśnienia akustycznego.

Screenshot_8

pochlanianie fizyczne porowate perforowane

pochlanianie fizyczne