FIZYCZNE I SUBIEKTYWNE WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE HAŁAS

WYJAŚNIENIE POJĘĆ

Moc akustyczna - chwilowa - wielkość wyrażona iloczynem ciśnienia akustycznego i strumienia prędkości przez element dS rozważanej powierzchni S. Moc akustyczną można wyrazić za pomocą natężenia akustycznego. Moc akustyczna przez element dS powierzchni S jest równa iloczynowi elementu powierzchni (przez który przechodzi fala dźwiękowa) i składowej natężenia akustycznego prostopadłej do rozważanego elementu powierzchni.

Poziom głośności - wielkość będąca porównawczą miarą głośności dźwięku w odniesieniu do głośności dźwięku wzorcowego, za jaki uznano ton o częstotliwości 1000Hz. Poziom głośności dowolnego dźwięku jest wyrażony w fonach, których liczba jest równa poziomowi ciśnienia akustycznego wytwarzanego w punkcie obserwacji przez falę akustyczną bieżącą o częstotliwości 1000Hz, wywołującą w ściśle określonych warunkach odbioru wrażenia takiej samej głośności, jak dźwięk badany. Ze względu na zależność czułości słuchu od częstotliwości, czego wyrazem jest krzywoliniowy kształt izofon, poziom głośności (w fonach) równa jest liczbowo poziomowi ciśnienia akustycznego (w decybelach) jedynie w przypadku tonu wzorcowego o częstotliwości 1000Hz.

Ciśnienie akustyczne poziom (n) - wielkość wyrażająca ciśnienie akustyczne w skali logarytmicznej w stosunku do umownie przyjętej wartości odniesienia. P.c.a. wyznacza się w decybelach (dB) ze wzoru:

P_sk - wartość skuteczna ciśnienia akustycznego

P_o - ciśnienie akustyczne odniesienia

Jako wartość odniesienia przyjmuje się w akustyce psychofizjologicznej wartość:

która odpowiada progowi słyszalności tomu o częstotliwości 1000 Hz, a w akustyce fiz. i tech. wartość:

Natężenie dźwięku - natężenie akustyczne, poziom (i) - poziom natężenia dźwięku, intensywność akustyczna, wielkość określająca natężenia akustyczne w skali logarytmicznej w stosunku do umownie przyjętej wartości odniesienia. P.n.a. wyraża się w decybelach (dB) ze wzoru:

I - natężenie akustyczne

I_o = 10^-12w/m² - wartość odniesienia odpowiadająca progowi słyszalności tonu o częstotliwości 1000 Hz.

OSPRZĘT DO WYKONANIA ĆWICZENIA

1. Generator mocy PO-21

2. Oscyloskop DT-525 A

3. Mikrofon ze wzmacniaczem

4. Bateria 9V

5. Głośnik szerokopasmowy 15W-4Ω

Będzie można badać dźwięki o różnej częstotliwości (250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 10 Hz), ale o tej samej amplitudzie. Wyniki zapisać do tabeli:

WYNIK OSZACOWANIA	1 dźwięk 250 Hz	2 dźwięk 500 Hz	3 dźwięk 1 kHz	4 dźwięk 5 kHz	5 dźwięk 10 kHz
bardzo głośno 10 9 głośno 8 7 średnio 6 5 4 3 cicho 2 bardzo cicho 1

Wniosek z tego doświadczenia może być następujący: dźwięki o wysokiej częstotliwości (około 1 kHz) ucho odbiera jako bardzo głośne. Natomiast bardzo wysokie i bardzo niskie tony (dźwięki) słyszymy znacznie gorzej.

Uruchomienie zestawu do ćwiczeń

1. Mikrofon - napięcie zasilania 7,5V, czerwony przewód - wyjście, masa (ekran) wspólny, biały - 7,5V (do 9V).

2. Wyjście z mikrofonu od 5÷80mV - ustawić na oscyloskopie jeden z zakresów.

3. Generator - sygnały badane od 20 Hz do 20 kHz, ustawić żądaną częstotliwość.

4. Zbliżyć mikrofon do głośnika. Przerysować wykres do zeszytu.