Tutto sul volume del suono

In questo articolo parleremo del volume del suono e di tutto ciò che riguarda questo concetto. Va detto che sono le vibrazioni dell'aria (più precisamente, delle sue molecole costituenti) a creare le onde sonore. Queste onde si muovono in una coordinata spaziale e in una direzione specifiche. In questo caso, le molecole non si muovono rispetto alla loro posizione.

L'intensità di un suono è una caratteristica soggettiva della percezione umana della forza dei vari suoni, che li colloca su una certa scala: dal più basso al più alto.

UN il suono è un fenomeno fisico in cui il processo di propagazione delle vibrazioni avviene in un'ampia varietà di ambienti. In altre parole, è una sequenza continua di aree di alta e bassa pressione.

Va notato che possiamo sentire per i seguenti motivi: le orecchie convertono le vibrazioni sonore in segnali grazie al loro design sofisticato. Amplificano le vibrazioni che diventano impulsi nervosi. Quindi il nostro cervello percepisce questi impulsi nervosi come suoni.

Il volume e la nostra percezione soggettiva di esso dipendono dall'ampiezza e dalla frequenza, che sono le caratteristiche fisiche del suono. Ad ampiezze più elevate, si sente più forte. Oggigiorno il volume viene solitamente misurato in decibel.

Questo utilizza una scala logaritmica. È lei che determina quante volte la pressione sonora massima è maggiore della soglia uditiva dell'orecchio umano. Per l'aria, questo è 20 micropascal, per l'acqua - 1 micropascal.

L'intensità del suono dipende dal mezzo in cui si propaga e dalla sua densità. Maggiore è la densità del mezzo, più velocemente il suono può essere distribuito in esso. Ecco perché semplicemente non può esserci suono nel vuoto.

Il volume è misurato in unità che portano il nome dello scienziato Alexander Bell, vale a dire in bels. Ma poiché bel è una quantità molto grande, è consuetudine misurare il suono in un multiplo di esso - decibel. Per questo è stata inventata una scala speciale di intensità del suono.

Ad esempio, lo spettro di frequenza del suono è una sorta di grafico che mostra la dipendenza dell'energia relativa delle vibrazioni sonore dalla sua frequenza.

Ci sono diverse caratteristiche che influenzano il suono e il volume. Questa è principalmente la composizione spettrale, l'orientamento spaziale della sorgente e il timbro.

Elenchiamo le principali unità per misurare le caratteristiche del suono. Tra questi si possono distinguere due parametri: assoluto e relativo. La scala del volume, misurata in termini assoluti, si riferisce a un'unità di misura chiamata sonno. L'unità di misura per lo sfondo è un parametro del livello del volume, che ha un carattere relativo.

Il valore che mostra quanto un suono particolare è più alto o più basso di un altro è misurato in decibel. Va notato che bel e decibel sono unità non sistemiche e non fanno parte di un unico sistema di misurazione.

Ecco un esempio standard che mostra le proprietà del suono. Per fare ciò, utilizzeremo il seguente semplice esperimento, in cui abbiamo bisogno di un bicchiere di plastica e un elastico a forma di anello.

Per iniziare l'esperimento, metti un anello di gomma sul vetro. Quindi appoggiamo il fondo del bicchiere contro il nostro orecchio e ascoltiamo come suonerà l'elastico teso.

Parliamo della gamma di suoni intorno a noi. La nostra gamma rientra nei seguenti limiti: da 20 Hz a bassa frequenza a 20.000 Hz a massima frequenza. Tuttavia, la gamma confortevole per il nostro udito è compresa tra 2000 e 5000 Hz.

Va notato che i suoni superiori a 85 dB SPL possono essere dannosi per l'udito se utilizzati per periodi di tempo prolungati.

Ci sono una serie di caratteristiche da cui dipende principalmente il volume. Queste sono la frequenza e l'ampiezza delle oscillazioni, nonché le caratteristiche individuali di una persona.

Un altro fattore importante è la distanza dalla sorgente. Con una diminuzione della componente energetica dell'onda sonora, la distanza dalla sorgente sonora aumenta in proporzione diretta.

Con vibrazioni frequenti, viene emesso un suono più alto. Una persona usa queste caratteristiche quando crea una varietà di strumenti musicali.

Va detto che con l'esposizione costante di una persona a rumori forti, possono comparire i sintomi della malattia. Tra questi, dovrebbe essere evidenziato quanto segue: aumento dell'eccitabilità nervosa, affaticamento più rapido e aumento della pressione sanguigna.

Va detto che nei solidi la qualità dell'onda sonora è migliorata. Il suono viaggia cinque volte più velocemente nell'acqua che nell'aria.

In generale, va detto che per lo studio del suono, dei suoi parametri e delle sue caratteristiche corrisponde alla corrispondente sezione di fisica, che viene studiata nel corso della scuola.

Va notato che tutte le persone percepiscono il suono in modi diversi, motivo per cui vengono creati dispositivi speciali per misurarlo.

Molto spesso, il livello sonoro viene determinato utilizzando un sensore. Un sensore di livello sonoro misura l'energia delle onde sonore che arriva in un'unità di tempo per unità di superficie del ricevitore. Questa quantità è chiamata intensità del suono o del rumore e si misura in mW/m2 (microwatt per metro quadrato).

Scopriamo come si determinano tra loro i decibel e il livello effettivo del segnale. Ogni 6 dB, il livello del segnale cambia due volte.

Perché si assume questo valore? Un decibel è il logaritmo tra il rapporto tra due quantità di energia identiche, che viene poi moltiplicato per 10. L'ampiezza non è una quantità di energia, quindi deve essere convertita in un valore adeguato.

Inoltre, per misurare l'intensità del rumore in vari luoghi, viene spesso utilizzato un dispositivo speciale, chiamato fonometro.

L'orecchio umano è un sensore biologico altamente sofisticato e una trappola sonora in grado di captare suoni milioni di volte diversi l'uno dall'altro.

In Russia esiste un certo standard per le curve stabilite di uguale volume. Questo è GOST R ISO 226-2009. Ha il seguente nome: "Acustica. Curve standard di uguale volume”.

Esistono almeno tre modi per misurare il volume: dal valore di picco massimo, dal valore medio del livello del segnale e dalla metrica ReplayGain. Di tutte queste tecniche, ReplayGain è la migliore. Trasmette il livello di volume percepito e tiene conto delle caratteristiche fisiologiche e mentali della percezione del suono.

Attualmente esistono vari metodi di espressione fisica dell'ampiezza delle vibrazioni sonore, che vengono utilizzati in diversi campi.