Modri kit, največja živa žival, oddaja zvok, ki je veliko močnejši od hrupa izstrelitve rakete. Takšne glasnosti človek ne prenese. Obstaja celo protihrupno orožje. Njegova glasnost je le nekoliko glasnejša od kitovega glasu.
Kaj določa glasnost zvoka? Zakaj lahko intenzivni in nizki zvoki škodijo in so celo smrtonosni, visoki pa ne? Zakaj se nizki zvoki slišijo na večji razdalji kot visoki? Članek bo odgovoril na ta vprašanja.
Kaj določa glasnost zvoka
Ta vrednost je odvisna od zvočne frekvence in valovne dolžine, od akustičnega tlaka in energije zvočnega toka. Ampak najprej stvari.
Kaj določa glasnost zvoka? Fizika že dolgo ve, da glasnost določajo značilnosti valovanja. Hitreje kot vir zvoka vibrira, višje jefrekvenca vala in krajša njegova dolžina. Visokofrekvenčnim zvokom pravimo tihi, dojemamo jih kot subtilne. Zaradi majhne valovne dolžine lahko slišimo le na kratki razdalji. Nizkofrekvenčni zvoki veljajo za grobe, zaznamo jih kot glasne in jih je mogoče slišati od daleč.
Akustični tlak in zvočni tok
Kaj določa glasnost zvoka? Poleg značilnosti vala, od akustičnega tlaka. Ta tlak je večji od atmosferskega tlaka, ustvarja vibrirajoče telo. Če se vir zvoka premika z veliko amplitudo, nizko frekvenco, se tlak močno poveča.
Tlak ustvarja energijo zvočnega toka. Ta vrednost se meri v W / m2 in kaže, koliko kinetične energije preide skozi površino v 1 sekundi. Višji kot je tlak, intenzivnejši je tok.
Glasnost in energija zvoka
Na vprašanje, od česa je odvisna glasnost zvoka, daje fizika odgovor: od toka zvočne energije. Recimo, da se je energija povečala 10-krat - prostornina se bo povečala za en bel (1 b). Bel je enota za glasnost, vendar je bilo za udobje in natančnost meritev odločeno, da uporabimo decibele (1 dB=0,1 b).
Označite začetno zvočno energijo kot E0. Če se poveča 10-krat in je enaka 10 E0, , potem se bo glasnost povečala za 10 dB, če 100-krat - za 20 dB itd. Nihanja zvočne energije, ki jih človeško uho lahko zazna, imajo meje. Njihov obseg se spreminja v 10bilijonkrat, sprememba glasnosti - 130 dB. Najmanjša raven zvočne energije E0=10-12 W/m2. Tako šibkega zvoka ne slišijo vsi, ampak le oseba z zelo razvitim sluhom. Prav z vrednostjo E0 primerjamo vse zvoke, da jih označimo za tihe ali glasne.
Za jasnost navedemo primere najpogostejših zvokov, primerjajmo njihovo glasnost in energijo zvočnega toka. Razume se, da človek zazna zvoke z razdalje več metrov.
| Vrsta zvoka | Glasnost zvoka (db) | Zvočna energija (W/m2) |
| šestenje listov | 10 | 10-11 |
| ura tiktaka | 20 | 10-10 |
| umirjen pogovor | 40 | 10-8 |
| glasen govor | 70 | 10-5 |
| hrupna ulica | 90 | 10-3 |
| vlak podzemne železnice | 100 | 10-2 |
Neslišni zvoki in prag bolečine
Kaj določa glasnost zvoka? Poleg vsega, kar je bilo že upoštevano, s praga sluha. Zvok je lahko poljubno glasen (za druga živa bitja ali posebne naprave), če pa je njegova frekvenca manjša od 16-20 Hz (infrazvok) in večja od 16-20 kHz (ultrazvok), ga ne bomo zaznali.
Čeprav ne slišimo infrazvoka in ultrazvoka,na človeka vplivajo na različne načine. Infrazvok z glasnostjo 75 dB je zdravju škodljiv, 120 dB je prag bolečine osebe, zvok 180 dB pa vodi v smrt. Ta učinek je razložen z dejstvom, da nizke frekvence infrazvoka preveč povečajo pritisk. Ultrazvok ni nevaren, pogosto se uporablja v medicini, različnih panogah, gradbeništvu.
