Единицы измерения громкости звука. Определение децибела.
Громкость звука — величина субъективная. Для оценки громкости ИСО принята единица сон (sone). Были выявлены зависимости слышимой громкости звука от интенсивности (мощности) сигнала. Во-первых, доказано, что оценка громкости растет как кубический корень от интенсивности ( для чистого тона). Во-вторых оказывается, что коэффициент этой зависимости сложным образом зависит от частоты и других параметров.
т.е. J = k(от частоты и др.)* I1/3
Таким образом, можете быть уверены, что звук громкостью в 2 сона покажатся Вам в 2 раза громче звука в 1 сон.
1 Сон соответствует громкости чистого тона частотой 1000 с уровнем 40 дБ.
Считается,
что при каждом повышении уровня громкости
на 10 фон (см. ниже) — число сонов удваивается
— но это слишком смелое утверждение, в
целом это — неправда. Не удивительно,
что в сонах мало что специфицируется.
Уровень громкости. В связи с тем, что на разных частотах одинаковую громкость могут иметь звуки разной интенсивности (различающиеся звуковым давлением), громкость звука оценивают, сравнивая её с громкостью стандартного чистого тона (обычно частотой 1000
1 Фон (единица уровня громкости звука) – разность уровней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 гц отличаются по интенсивности (уровню звукового давления) на 1 децибел.
Понятно какие децибелы надо бы иметь в виду говоря об уровне громкости звука? Правильно. Эквивалентное звуковое давление для тона 1000 Гц. Если данные в фонах, то тоже все однозначно. А если Вы называете звуковое давление без учета частоты, то это не вполне корректно, мягко говоря.
Децибе́л —
логарифмическая единица уровней,
затуханий и усилений [1].
-
Основы распространения звука
РАСПОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Если источник звука всенаправленный, другими словами, звуковая энергия распространяется во все стороны равномерно (как например, звук от самолета в воздушном пространстве), то распределение звукового давления зависит только от расстояния и уменьшается на 6 дБ с каждым удвоением расстояния от источника звука.
Если источник звука направленный, как, например, громкоговоритель, то уровень звукового давления зависит как от расстояния, так и от угла относительно оси излучения звука.
-
Реверберация
Реверберация —
это процесс постепенного уменьшения
интенсивности звука при
его многократных отражениях.
Условно принятое время реверберации — время, за которое уровень звука уменьшается на 60 дБ.[1]
Для вычисления времени реверберации используют формулу, которая принадлежит Сэбину, первому исследователю архитектурной акустики: , где V — это объём помещения, A — общий фонд звукопоглощения, , где ai— коэффициент звукопоглощения (зависит от материала, его дисперсных, или фрикционных характеристик), Si — площадь каждой поверхности.
|
Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д. |
||||||||||||
|
Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник |
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Алфавиты, номиналы, единицы/ / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин./ / Децибел. Сон. Фон. Единицы измерения чего? / / Единица громкости звука сон (sone). Единица уровня громкости фон (phon). Децибел, как единица измерения уровня громкости звука. Поделиться:
| |||||||||||
|
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. |
||||||||||||
|
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая |
Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | |||||||||||
Единица уровня громкости фон (phon). Децибел, как единица измерения уровня громкости звука.
Не удивительно, что в сонах мало что специфицируется.
В каких единицах измеряется звук? – Открытие звука в море
Перейти к содержимомуКакие единицы используются для измерения звука?Кирстен Фэган2022-01-13T11:19:32-05:00
Науки связаны с количественным измерением свойств природного мира. Когда ученый проводит измерения, он должен сначала определить конкретные свойства, которые он будет измерять, как эти измерения будут производиться и какие единицы измерения они будут использовать.
Например, если ученый измеряет свойство глубины воды, недостаточно сказать, что вода имеет глубину 250 м. Это может означать 250 футов, 250 метров или 250 морских саженей. Ученый должен предоставить единицы для этого значения.
Стандартом измерения является Международная система единиц (СИ), широко известная как метрическая система. Единицы СИ широко используются в науке и технике. Хотя Соединенные Штаты признают единицы СИ в качестве международного стандарта, использование метрических единиц в США является добровольным. Большинство людей в Соединенных Штатах ежедневно используют традиционные для США единицы измерения, такие как фунты, галлоны, футы и градусы Фаренгейта. Однако обычные единицы США определяются в единицах СИ.
Также важно понимать, как конвертировать единицы из одних единиц в другие. Большинство американцев знают, что 12 дюймов равны 1 футу, но могут не знать, что 1 морская миля равна 1,85 километра. Хорошо известно, что 1 километр равен 1000 метров, но не так хорошо известно, что 1 микрометр равен 10 -6 метров.
Существуют фиксированные единицы, такие как метры, и относительные единицы, такие как децибелы (дБ). Относительные единицы связаны с конкретными условиями. Например, децибелы в воде имеют другое относительное значение, чем децибелы в воздухе. Ученые согласились использовать 1 микроПаскаль (мкПа) в качестве эталонного давления для подводного звука. Однако в воздухе ученые согласились использовать более высокое эталонное давление в 20 мкПа.
Интенсивность звука, указанная в дБ в воде, не совпадает с интенсивностью звука, указанной в дБ в воздухе. (Читать дальше)
Ниже приведены некоторые распространенные единицы измерения подводного звука, для чего они используются и как их можно преобразовать между собой.
Общие единицы измерения
Расстояние
1 метр (м) – единица измерения расстояния; равен 3,28 фута
1 километр (км) = 1000 метров
1 сантиметр (см) = 0,01 метра (100 см = 1 м)
1 миллиметр (мм) = 0,001 метра (1000 мм = 1 м)
1 микрометр (мкм) также 1 микрон) = 10 -6 метров
1 морская миля (нм) = 1,85 км или 1,15 мили
Традиционные единицы США
1 фут (фут) – единица измерения расстояния; равен 12 дюймам
1 дюйм = 2,54 см
1 миля = 5280 футов или 1,6 км
Вес/масса
1 грамм (г) – единица массы
1 килограмм (кг) = 1000 грамм = 2,2 фунта
1 метрическая тонна = 1000 килограммов
1 тонна – единица веса; равна 2000 фунтов (lbs)
Время
1 секунда (сек) – единица времени
1 миллисекунда (мсек) = 0,001 секунды (10 -3 секунд) (1000 мсек = 1 секунда)
1 микросекунда (мкс) = 0,000001 секунды (10 -6 секунд) (1 000 000 мкс = 1 секунда) Цельсия (°C) в градусы Фаренгейта (°F):
(°F) = (°C x 1,8) + 32
Чтобы преобразовать градусы Фаренгейта (°F) в градусы Цельсия (°C):
(°C) = ( °F – 32) ÷ 1,8
Соленость
1 тысячная часть (ppt) = 1 грамм соли на литр раствора; единица измерения, равная 0,001
Практические единицы измерения солености (PSU или psu) = отношение электропроводности пробы морской воды к стандартному раствору хлорида калия.
Поскольку коэффициенты не имеют единиц измерения, неверно, что 35 PSU точно равны 35 ppt.
Частота
1 Герц (Гц) = 1 цикл в секунду – единица частоты
1 килогерц (кГц) = 1000 Герц
Давление
1 паскаль (Па) – единица давления
1 микропаскаль (мкПа) = 10 -6 Па – обычно используется при измерении звукового давления.
1 атмосфера (атм) = 14,7 фунта/дюйм2 = 101 325 Па
Интенсивность
децибел (дБ) – мера интенсивности звука; 1/10 бел.
децибел — относительная единица измерения двух давлений; следовательно, должно быть также указано эталонное давление. В подводной акустике эталонное давление составляет 1 микроПаскаль, поэтому истинной единицей интенсивности подводного звука является дБ относительно 1 микроПаскаля. В воздухе ученые согласились использовать более высокое эталонное давление в 20 мкПа. Следовательно, истинной единицей интенсивности звуков в воздухе является децибел относительно 20 мкПа. Поскольку они используют разные эталонные давления, интенсивность звука, указанная в дБ в воде, не совпадает с интенсивностью звука, указанной в дБ в воздухе .
Дополнительные ссылки на DOSITS
- Введение в децибелы
- Введение в уровни сигналов
- Чем звук в воздухе отличается от звука в воде?
Дополнительные ресурсы
- Калькулятор Google
- Калькулятор преобразования
- Инструменты преобразования единиц измерения
- Национальный институт стандартов и технологий (NIST), Меры и веса: единицы СИ
Что такое сила звука? | auersignal.com
Что такое сила звука?
Интенсивность звука — это субъективное восприятие звукового давления. У каждого человека разное восприятие громкости, а это значит, что громкость нельзя измерить объективно. Таким образом, интенсивность акустического звука/интенсивность звука или акустический сигнал являются относительными. Увеличение амплитуды источника и вибрирующей поверхности вызывает кинетическую энергию массы воздуха.
Формула интенсивности звука определяется математически как: интенсивность звука = акустическая мощность/площадь нормали к направлению распространения
С другой стороны, физически измеримым является звуковое давление, которое преобразуется в уровень звука и далее выражается в децибелах ( дБ).
Второй измеримой величиной является герц, который измеряет количество колебаний атмосферного давления в секунду.
Однако, поскольку звуки с одинаковым уровнем звука, но разной частотой не воспринимаются одинаково громко, существуют также субъективные меры интенсивности звука: фон и сон.
В следующих параграфах объясняются различия и взаимосвязь наиболее важных терминов, касающихся силы звука, а также способов измерения силы звука.
звуковые сигналы от Auer Signal
Уровень силы звука: децибел
Сила воспринимаемого звука принимает значения в чрезвычайно широком диапазоне, от 10-12 Вт.м-2 до 10 Вт.м-2, т.е. коэффициент 1013 ( 10 000 миллиардов!) между нижним и верхним пределами.
Чтобы использовать более простую и содержательную шкалу величин, мы определяем уровень интенсивности звука следующим образом:
Эта величина обозначается L, выражается в децибелах, символ дБ и рассчитывается по следующему соотношению:
- с L в децибелах (дБ)
- I в Вт.
м-2 - I0 = 10-12 W.m-2
м-2 Соотношение между интенсивностью звука и уровнем звука в децибелах, таким образом, подчиняется логарифмическому закону:
- Если мы удвоим интенсивность звука, уровень силы звука не удвоится. На самом деле :
значит по правилам работы с логарифмами
из чего
следовательно
Следовательно, удвоение интенсивности звука эквивалентно увеличению уровня звука на 3 децибела снижается на 3 децибела.
Какова частота звука?
Колебания звуковой волны в секунду называются «звуковой частотой». Герц (Гц) используется в качестве единицы измерения частоты в системе СИ. Более высокие частоты тона, в отличие от более низких тонов, имеют более высокие числа герц.
Что такое звуковое давление?
Каждый источник звука излучает звуковые волны, которые создают волны высокого и низкого давления в воздухе. Эти колебания давления воздуха вызывают вибрацию барабанной перепонки человека, в результате чего человек слышит звук.
То, насколько громко человек воспринимает излучаемые звуковые волны, индивидуально и, следовательно, не поддается объективному измерению.
Однако колебания давления, вызванные звуковыми волнами, можно измерить физически. Давление измеряется в паскалях. На основе генерируемого звукового давления может быть получена единица децибел.
ЧТО ТАКОЕ ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ?
Интенсивность звуковой волны — это продольная волна, благодаря которой мы слышим звуки. Они распространяются от своего источника звука (например, в виде волн давления). Люди могут слышать звуки в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц. Частоты ниже 20 Гц обычно не слышны, а скорее ощущаются.
ЧТО ТАКОЕ УРОВЕНЬ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ?
Уровень звукового давления является мерой громкости. Человеческое ухо может воспринимать звуковое давление в диапазоне от 0,00002 Паскаля (Па) до примерно 20 Па. Последнее уже является верхним пределом слуха, также называемым «болевым пределом» из-за высокого звукового давления.
Наименьшим только слышимым звуковым давлением является тон громкостью 1 кГц.
Для расчета звукового давления можно использовать следующую формулу:
Уровень звука L = 20 x log 10 (p/p 0 )
p : Па звуковое давление ]
p 0 : Эталонное звуковое давление (p 0 = 0,00002 Па)
УРОВЕНЬ ЗВУКА И ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗВУКА
Звуки могут иметь одинаковый уровень звука, но разную частоту. В таких случаях эти тона также воспринимаются как имеющие разную громкость. Следовательно, помимо звукового давления и уровня звукового давления, интенсивность звука также должна быть измерена как чисто субъективная величина. Единицей измерения для этого является фон (или фон). Эта единица измерения относится к силе звука 10 -16 В/ц 2 на частоте 1000 герц. Это соответствует уровню звукового давления 2 x 10 -10 бар.
1 phon = 10 lg (I 1 /10 -16 W/c 2 )
Different sound intensities in phon
| Sound | Phon |
| Шелест листьев | 10 |
| Шепот | 20 |
| Normal conversation | 50 |
| Street noise | 70 |
| Motorcycle | 100 |
| Aircraft enginge | 120 |
Different sound intensities в соне
| Фон | Соне | Описание |
| 40 | 1 | Quiet conversation |
| 50 | 2 | Normal conversation |
| 100 | 64 | Loud music (concert) |
The psychoacoustic unit of measurement for субъективная громкость N звукового события есть сон.
При синусоиде 1000 Гц один сон соответствует 40 фонам или 40 децибелам.
Как измеряется сила звука?
Интенсивность звука измеряется в децибелах с помощью шумомера или измерителя уровня звукового давления (SPL).
Мерой интенсивности звука является уровень звукового давления. Единицей силы звука является децибел.
Измеритель уровня звука состоит из микрофона с предусилителем для измерения, блока оценки и цифрового дисплея или, в более старых моделях, аналогового дисплея. Через измерительный микрофон звуковое давление преобразуется в аналоговое электрическое напряжение, которое через предварительный усилитель затем выводится в рабочий диапазон извещателя и дисплея.
Шумомер
Что такое децибел (дБ)?
Единицей силы звука является децибел (дБ). Он используется для расчета интенсивности звука и других физических величин. Децибел — десятая часть вспомогательной единицы измерения бел, которая была названа в честь изобретателя Александра Грэхема Белла.
Значение, выраженное в децибелах, представляет собой уровень звукового давления или уровень звука. Уровень звукового давления обозначается аббревиатурой Lp (уровень давления), децибел буквами dB. Для расчета силы звука в децибелах используется децибелметр. Это измерительный прибор, который оценивает уровни звука путем измерения звукового давления.
КАК РАСЧЕТ ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ В ДЕЦИБЕЛАХ
Для расчета децибелов источника звука сначала требуются два основных значения:
- Значение порога слышимости
- Звуковое давление источника шума
9
9 Порог слуха человека составляет 20 микропаскалей. Порог слышимости — это значение, при котором просто воспроизводится слышимый звук, например удар пружины о землю. Так что если давление окружающей среды меняется хотя бы на 20 микропаскалей, мы что-то слышим.
Чтобы рассчитать децибелы источника шума, нам нужно связать порог слышимости и звуковое давление источника шума. Контрольной точкой для уровня звукового давления в децибелах (дБ SPL) является самое низкое звуковое давление, которое может слышать человеческое ухо.
Затем из результата определяется степень числа десять и отношение возводится в квадрат. В итоге получаем значение в бел. Десятая часть этого значения представляет собой уровень звукового давления, выраженный в децибелах.
Максимальный уровень звукового давления различных звуков в сравнении
Шепот имеет более высокий уровень звукового давления, чем капающий кран. Уровень громкости шепота составляет от 30 до 40 дБ, а уровень громкости капающего крана составляет 20 дБ. Тихое радио примерно такое же громкое, как умеренный ливень, а обычный разговор с уровнем громкости до 69 дБ не так уж далек от уровня звукового давления пылесоса, 70-80 дБ. Громкость отбойного молотка, например, превышает громкость рок-концерта (110-120 дБ).
ОЗНАЧАЕТ ЛИ ВДВОЕ БОЛЬШЕ ДЕЦИБЕЛ ТАКЖЕ В ДВА РАЗА ГРОМКЕ? Увеличение звукового давления на 3 дБ означает удвоение звуковой энергии, но только увеличение на 10 дБ воспринимается человеческим ухом как удвоение громкости.
Контрольной точкой для уровня звукового давления в децибелах (дБ SPL) является самое низкое звуковое давление, которое может слышать человеческое ухо. 
