Что такое громкость
Зависимость между интенсивностью звука и тем ощущением громкости, которое
он производит, установлена опытным путем. При этом выяснилось, что громкость
звука изменяется на единицу, когда его интенсивность увеличивается или
уменьшается в 10 раз. Таким образом, громкость звука, ощущаемая нашим ухом,
пропорциональна логарифму его энергии. Единица громкости - бел (Б).
Однако для практических оценок громкости звука оказалось удобнее пользоваться
десятой частью этой единицы - децибелом (дБ).
Если интенсивность первоначального звука I возрастет в 10 раз,
т. е. окажется равной 10 I, то громкость воспринимаемого звука увеличится
на 10 дБ; интенсивность вырастет в 100 раз, громкость повысится на 20 дБ;
в 1000 раз - на 30 дБ. Всему необъятному диапазону (10 биллионов раз) в
изменениях интенсивности звука, который доступен нашему уху, соответствует
изменение в ощущении громкости всего на 130 дБ. Чем больше интенсивность
звука, тем громче звук.
Началом отсчета принята интенсивность самого слабого звука, называемого
порогом слышимости: I0 = 10-12 Вт/м2.
(Такой слабый звук могут услышать только немногие люди, обладающие особенно
острым слухом.) Тогда громкость любого звука, имеющего интенсивность /,
составит 10 lg I/I0 дБ. Вот несколько примеров громкости
знакомых всем звуков и соответствующая им интенсивность звука: шелест листьев
- 10 дБ - 10-11 Вт/м2 тиканье часов - 20 дБ - 10-10
Вт/м2 мирная беседа - 40 дБ -10-8 Вт/м2 громкий
разговор - 70 дБ - 10-5 Вт/м2 шумная улица - 90 дБ
- 10-3 Вт/м2 самолет на старте - 100 дБ - 10-2
Вт/м2
Как видим, громкий разговор действует на наши уши с интенсивностью звука
в 1000 раз большей, чем мирная беседа. Низкие и высокие тоны воспринимаются
на пороге слышимости по-разному. Чтобы у них была одинаковая громкость,
энергия и давление звука должны быть у низких тонов больше, чем у высоких.
Наконец, тембр, окраска звука, определяется соотношением высоких и низких
звуковых частот, воспринимаемых ухом от одного звукового источника, а также
соотношением их энергий и звуковых давлений.
|