Sound waves kung ano ang tunog. Ang teorya ng tunog at acoustics sa isang naiintindihan na wika. Ang konsepto ng intensity ng sound waves

Ang brochure na ito ay nagbibigay ng mga sagot sa karamihan ng mga pangunahing tanong na may kaugnayan sa mga sukat ng tunog at ingay at mga kaugnay na kagamitan.
Ang brochure ay panandaliang tinatalakay at inilalahad ang sumusunod na materyal:

Ang brochure na ito ay nagbibigay ng mga sagot sa karamihan ng mga pangunahing tanong na may kaugnayan sa mga sukat ng tunog at ingay at mga kaugnay na kagamitan. Ang brochure ay panandaliang tinatalakay at inilalahad ang sumusunod na materyal:

  • Mga dahilan at layunin ng mga sukat ng tunog Pisikal na kahulugan at mga pangunahing katangian ng tunog,
  • Mga yunit ng tunog at sukat ng dB,
  • Subjective magnitude ng tunog
  • Mga kagamitan sa pagsukat ng tunog
  • Mga Circuit ng Pagwawasto ng Dalas at Dynamic na Tugon ng Sound Level Meter
  • pagsusuri ng dalas
  • Nagkakalat mga sound wave
  • Mga parameter ng acoustic ng mga espesyal na silid at normal na mga silid
  • Impluwensya ng mga bagay na sumasalamin sa tunog
  • ingay sa likod
  • Mga impluwensya sa kapaligiran
  • Mga alituntunin at pamantayan ng tunog
  • Protocol sa pagsukat
  • Graphical na representasyon ng mga field ng tunog at ingay
  • Mga kurba ng index ng ingay
  • Dosis ng ingay

tunog at tao

Ang tunog ay karaniwang bahagi ng pang-araw-araw na buhay modernong tao na halos hindi niya alam ang lahat ng uri at tungkulin nito. Ang tunog ay nagdudulot ng kasiyahan sa isang tao, halimbawa, kapag nakikinig sa musika o kumakanta ng mga ibon. Pinapadali ng tunog ang verbal na komunikasyon sa pagitan ng mga miyembro ng pamilya at mga kaibigan. Ang tunog ay nagbabala sa isang tao at nagse-senyas ng alarma, gaya ng pagri-ring ng telepono, pagkatok sa pinto, o pag-iyak ng sirena. Ang tunog ay nagbibigay sa isang tao ng kakayahang masuri ang kalidad at gumawa ng diagnosis, halimbawa, ang pagra-rattle ng mga balbula ng makina ng kotse, isang squeaky wheel o isang heart murmur. Gayunpaman, ang tunog sa modernong lipunan madalas hindi kasiya-siya at nakakainis.

Hindi kasiya-siya at nakakainis na mga tunog tinatawag na ingay. Gayunpaman, ang antas ng hindi kasiya-siya at pagkamayamutin ay nakasalalay hindi lamang sa mga parameter ng ingay mismo, kundi pati na rin sa sikolohikal na saloobin ng isang tao sa ingay na nakakaapekto sa kanya. Ang ingay ng isang jet aircraft, halimbawa, ay maaaring mukhang kaaya-ayang musika para sa taga-disenyo nito, habang maaari itong maging isang tunay na pagdurusa sa mga taong nakatira malapit sa paliparan at sa kanilang pandinig. Kahit na ang mga tunog at ingay na mababa ang intensity ay maaaring hindi kasiya-siya at nakakainis. Lumalamig na sahig, gasgas na record o tumutulo gripo ng tubig maaaring maging sanhi ng parehong pangangati gaya ng malakas na dagundong ng kulog. Pinakamasama sa lahat, ang tunog ay maaari ding makapinsala at mapanira. Ang isang sonic boom, halimbawa, ay maaaring makabasag ng salamin sa mga bintana at plaster na pader. Gayunpaman, ang pinaka-mapanganib at nakapipinsalang bagay ay ang tunog ay maaaring makapinsala sa pinaka-pinong at sensitibong aparato para sa pang-unawa nito - ang pandinig ng tao.

Mga dahilan at layunin ng mga sukat ng tunog

Ang mga sukat ng tunog ay epektibo at kapaki-pakinabang para sa maraming mga kadahilanan: batay sa kanilang mga resulta, ang mga parameter ng acoustic ng mga istruktura ng gusali at loudspeaker ay pinabuting at, samakatuwid, posible na mapabuti ang kalidad ng pang-unawa ng musika hindi lamang sa mga bulwagan ng konsiyerto, kundi pati na rin sa mga normal na lugar ng pamumuhay.

  • Ginagawang posible ng mga sukat ng tunog na tumpak at siyentipikong suriin at suriin ang nakakainis at nakakapinsalang mga tunog at ingay. Dapat itong bigyang-diin na batay sa mga resulta ng pagsukat, posible na talaga na suriin at ihambing ang iba't ibang mga tunog at ingay kahit na sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon, ngunit dahil sa physiological at mga tampok na sikolohikal katawan ng tao imposibleng tumpak at hindi malabo na matukoy ang antas ng subjective na hindi kasiya-siya o pagkamayamutin iba't ibang tunog patungo sa mga indibidwal.
  • Nagbibigay din ang mga sukat ng tunog ng isang malinaw at hindi malabo na indikasyon ng antas ng panganib at pinsala ng mga tunog at ingay at, samakatuwid, pinadali ang maagang pag-aampon ng mga naaangkop na hakbang. Batay sa mga pag-aaral at pagsukat ng audiometric, posibleng suriin ang sensitivity at katalinuhan ng pandinig ng mga tao. Samakatuwid, ang mga sukat ng tunog ay isang mahalagang tool sa proteksyon sa pandinig at samakatuwid ay proteksyon sa kalusugan.
  • Sa wakas, ang mga sound measurements at analysis ay isang epektibong diagnostic tool para sa pagharap sa mga problema sa ingay sa mga airport, industriya, mga gusali, residential area, radio studio, at higit pa. Sa pangkalahatan, ang mga sukat ng tunog ay isang epektibong paraan ng pagpapabuti ng kalidad ng buhay ng mga tao.

Pisikal na kahulugan at pangunahing katangian ng tunog

Ang tunog ay tumutukoy sa mga pagbabago sa presyon na nakikita ng pandinig ng tao (sa hangin, tubig o iba pang daluyan). Ang pinakakaraniwan at kilalang aparato para sa pagsukat ng mga pagbabago sa presyon ng hangin ay ang barometer.
Gayunpaman, ang mga pagbabago sa presyur na dulot ng mga pagbabago sa lagay ng panahon ay nangyayari nang napakabagal kung kaya't hindi sila nakikita ng pandinig ng tao at, samakatuwid, ay hindi nakakatugon sa kahulugan sa itaas ng tunog.
Nangyayari nang mas mabilis, i.e. hindi bababa sa 20 beses bawat segundo, ang mga pagbabago sa presyon ng hangin ay nairehistro na ng pandinig ng tao, at samakatuwid ay tinatawag na tunog. Tandaan na ang barometer ay hindi tumutugon nang mabilis upang mairehistro ang mabilis na pagbabago sa presyon, kaya hindi ito magagamit upang sukatin ang tunog.

Ang bilang ng mga pagbabago sa presyon sa bawat segundo ay tinatawag na dalas ng tunog at ipinahayag sa mga yunit ng Hz (hertz). Ang saklaw ng dalas ng naririnig ay umaabot mula 20 Hz hanggang 20,000 Hz (20 kHz)

Tandaan na ang frequency range na sakop ng piano ay may mga limitasyon na 27.5 Hz at 4186 Hz.
Ang mga tao ay may magandang ideya ng bilis ng tunog sa hangin batay sa eksperimental na pamamaraan pagtukoy ng distansya sa pagitan ng nagmamasid at ng kidlat: mula sa sandaling naobserbahan ang kidlat hanggang sa pang-unawa ng dagundong, ang mga pagitan ay tumatagal ng 3 segundo. tumutugma sa mga pagitan ng distansya ng haba na 1 km. Sa conversion, ang mga halagang ito ay tumutugma sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog na 1224 km/h. Gayunpaman, sa larangan ng acoustics at acoustic measurements, ang kagustuhan ay ibinibigay sa pagpapahayag ng bilis ng tunog sa m/s, i.e. 340 m/s.
Batay sa bilis ng pagpapalaganap at dalas ng tunog, maaaring matukoy ang wavelength nito, i.e. ang pisikal na distansya sa pagitan ng dalawang katabing maxima o minima ng amplitude nito. Ang wavelength ay katumbas ng bilis ng tunog na hinati sa frequency. Samakatuwid, ang wavelength ng tunog na may frequency na 20 Hz ay ​​17 m, habang ang sound wave na may frequency na 20 kHz ay ​​17 mm lamang ang haba.

sukat ng dB

Ang pinakamahinang tunog na nakikita ng normal na pandinig malusog na tao ay may amplitude na katumbas ng 20 milyon ng pangunahing yunit ng presyon (pascal), i.e. 20 µPa (20 micropascals). Ito ay katumbas ng normal na presyon ng atmospera na hinati ng 5000000000 (1 atm ay katumbas ng 1 kg / cm 2, ibig sabihin, 10t / m 2). Ang pagbabago ng presyon na 20 µPa ay napakaliit na tumutugma ito sa isang displacement eardrum sa isang distansyang mas mababa sa diameter ng isang atom.
Nakapagtataka na ang tainga ng tao ay nakakakita ng mga tunog na nagdudulot ng mga pagbabago sa presyon ng higit sa isang milyong beses ang pinakamababang halaga na inilarawan sa itaas. Samakatuwid, ang paggamit ng mga pangunahing yunit ng presyon, i.e. Pa, sa acoustic practice ay sasamahan ng pangangailangan na gumamit ng malaki at minamahal na mga numero. Upang maiwasan ang pagkukulang na ito sa acoustics, ang paggamit ng logarithmic scale at ang kaukulang unit dB (decibel) ay karaniwan.
Ang reference point ng dB scale ay ang auditory threshold, i.e. presyon 20 µPa. Dahil ang puntong ito ay ang reference point ng scale, tumutugma ito sa antas na 0 dB.
Ang isang linear na pagtaas sa presyon ng tunog na 10 beses ay tumutugma sa isang logarithmic na pagtaas sa antas ng 20 dB. Samakatuwid, ang sound pressure na 200 µPa ay tumutugma sa isang antas na 20 dB re. 20µPa, 2000µPa antas ng presyon 40dB, atbp. Kaya, ang paggamit ng isang logarithmic scale ay ginagawang posible na i-compress ang isang 1:1000000 range pababa sa isang 120 dB wide range.
Ipinapakita ng figure ang mga halaga ng sound pressure at sound pressure level (SPL) sa kani-kanilang unit, i.e. ayon sa pagkakabanggit, Pa at dB, kilalang-kilala at madalas na nakakaharap na mga tunog. Kasama rin sa mga pakinabang at bentahe ng logarithmic dB scale ang katotohanang ito ay tumutugma nang mas tumpak kaysa sa linear na Pa scale sa subjective na perception ng relatibong lakas ng tunog. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang pandinig ay tumutugon sa porsyento ng mga pagbabago sa intensity (presyon) ng tunog at, dahil dito, sa mga pagbabago sa antas nito. Ang 1 dB ay ang pinakamaliit na naririnig na pagbabago sa antas ng tunog, na kumakatawan sa isang magkatulad na pagbabago sa anumang punto sa sukat ng antas ng logarithmic.

Subjective magnitude ng tunog

Ang mga salik na tumutukoy sa subjective loudness ng isang tunog ay napakakomplikado na ang mahalagang pananaliksik, teoretikal at eksperimentong gawain ay isinasagawa pa rin sa nauugnay na larangan ng acoustics.

Isa sa mga salik na ito ay ang frequency dependence ng sensitivity ng pandinig ng tao (maximum sensitivity sa 2-5 kHz region at minima sa mataas at mababang frequency). Ang kumplikado ay din ang katotohanan na ang dalas ng pag-asa ng sensitivity ng pandinig na inilarawan sa itaas ay mas malinaw sa rehiyon mababang antas sound pressure, at bumababa sa pagtaas ng SPL.

Ang nabanggit ay inilalarawan ng pantay na loudness curve na ipinapakita sa figure, kung saan posibleng matukoy ang sound pressure level sa iba't ibang frequency, na nagreresulta sa kapareho ng purong tono na may frequency na 1000 Hz subjective loudness.

Halimbawa, ang isang 50 Hz tone ay kailangang 15 dB na mas mataas kaysa sa isang 1000 Hz tone na may 70 dB SPL para pareho silang may parehong subjective loudness.
Ang isang medyo simpleng gawain ng electronics at teknolohiya ng pagsukat para sa pagsukat ng tunog ay ang pagbuo ng isang espesyal na electronic circuit, ang sensitivity na nagbabago sa dalas ayon sa dalas ng mga pagbabago sa sensitivity ng pandinig ng tao. Sa kasalukuyan, ang mga scheme ng pagwawasto ng dalas na tinukoy ng mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan, na itinalagang "A", "B" at "C", ay malawakang ginagamit. Ang circuit ng pagwawasto na "A" ay tumutugma sa mga pantay na curve ng loudness sa rehiyon ng mababang antas ng presyon ng tunog, ang circuit na "B" ay isang pagtatantya sa rehiyon ng mga antas ng medium na presyon ng tunog, at ang mga parameter ng circuit na "C" ay tumutugma sa mga pantay na curve ng loudness sa rehiyon ng mataas na antas ng presyon ng tunog. Gayunpaman, sa karamihan ng mga praktikal na lugar, ang scheme ng pagwawasto ng dalas ng "A" ay mas gusto dahil sa medyo mahinang ugnayan sa pagitan ng mga resulta ng mga subjective na eksperimento at mga layunin na sukat ng mga instrumento na may mga scheme ng pagwawasto ng dalas ng "B" at "C". Dapat tandaan na sa kasalukuyan ay mayroong karagdagang scheme ng pagwawasto ng dalas na "D", na tinukoy ng mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan at nilayon para sa mga sukat ng ingay ng sasakyang panghimpapawid.

Ang isa sa mga dahilan para sa hindi masyadong magandang resulta ng paglalapat ng mga scheme ng pagwawasto ng dalas na "B" at "C" ay ang pamamaraan mismo para sa pagtukoy ng pantay na mga curve ng loudness.
Ang katotohanan ay ang mga curve na ito ay tumutukoy sa mga purong tono at kundisyon ng isang libreng field ng tunog, habang ang karamihan sa mga tunog na nakatagpo sa acoustic practice ay naiiba sa mga purong tono at may kumplikado o kahit na random na karakter.

Sa mga kaso kung saan kailangan mo ng higit pa Detalyadong Paglalarawan kumplikadong acoustic signal, ang rehiyon ng mga naririnig na frequency, i.e. saklaw na 20 Hz - 20 kHz, mas mainam na hatiin sa isang bilang ng mga katabing makitid na frequency band, halimbawa, isang oktaba o isang-ikatlong oktaba ang lapad. Para sa layuning ito, ibinibigay ang mga electronic na filter na pumasa sa mga bahagi na may mga frequency sa loob ng isang partikular na frequency band, at halos ganap na hinaharangan ang mga bahagi na may mga frequency sa labas ng banda na ito.
Halimbawa, ang isang octave filter na may center frequency na 1 kHz ay ​​pumasa sa frequency band mula 707 hanggang 1410 Hz.

Ang proseso ng pagkuha ng mga bahagi ng dalas ng isang signal at pagproseso ng mga indibidwal na frequency band ay tinatawag na frequency analysis. Ang resulta ng pagsusuri sa dalas ay isang frequency spectrum at isang spectrogram sa isang graphical na representasyon.

Mga panandaliang tunog, i.e. Ang mga tunog na tumatagal ng mas mababa sa 1 s ay tinatawag na impulse sounds. Ang isang halimbawa ng gayong mga tunog ng salpok ay ang ingay na nalilikha ng isang makinilya at ang tunog ng epekto kapag ginamit ang isang martilyo. Ang mga tunog ng impulse ay lalong nagpapakumplikado at nagpapalubha sa pagtatasa ng subjective loudness, dahil sa pagbaba ng tagal ng tunog, ang sensitivity ng tainga na nakikita ito ay bumababa din. Ang mga acoustic scientist at researcher sa pangkalahatan ay sumasang-ayon sa isang panuntunan na nagpapababa ng subjective loudness sa pagbaba ng tagal ng mga impulse sound hanggang sa kabuuang tagal na 70 ms.
Alinsunod sa panuntunang ito, ang isang espesyal na electronic circuit ay binuo at pinagtibay sa buong mundo, ang sensitivity nito ay bumababa sa isang pagbawas sa tagal ng isang panandaliang tunog. Ang katangian ng circuit na ito ay tinatawag na "pulso".

Sound level meter

Ang sound level meter ay isang elektronikong instrumento sa pagsukat na tumutugon sa tunog sa paraang katulad ng pandinig ng tao at nagbibigay ng layunin at maaaring kopyahin na pagsukat ng mga antas ng tunog o presyon ng tunog.

Ang tunog na nakikita ng sound level meter ay ginagawa ng mikropono nito sa isang proporsyonal na electrical signal. Dahil ang amplitude ng signal na ito ay napakaliit, bago pa man ito ilapat sa isang dial gauge o digital indicator, kinakailangan ang naaangkop na amplification. Ang electrical signal na pinalakas ng amplifying stage na ibinigay sa input ng sound level meter ay maaaring isailalim sa frequency correction sa isang bloke na naglalaman ng standard corrective circuits. A, B, C, at/o D, o pag-filter gamit ang mga panlabas na bandpass (hal., octave o one-third octave) na mga filter. Ang de-koryenteng signal na pinalakas ng kaukulang yugto ng pagpapalakas ay ipapakain sa unit ng detektor at mula sa output nito sa isang pointer na aparato sa pagsukat o, pagkatapos ng conversion, sa isang digital indicator. Ang bloke ng detector ng isang standard na sound level meter ay naglalaman ng isang RMS detector, ngunit maaari ding nilagyan ng peak detector. Ang isang pointer meter o digital indicator ay nagpapakita ng mga antas ng tunog o mga antas ng presyon ng tunog sa dB.

Ang Root Mean Square (RMS) ay isang mathematically well-defined special average value na nauugnay sa enerhiya ng prosesong pinag-aaralan. Ito ay lalong mahalaga sa acoustics, dahil ang halaga ng RMS ay proporsyonal sa dami ng enerhiya ng tunog o ingay na sinusukat ng sound level meter. Ginagawang posible ng peak detector na sukatin ang peak value ng transient at pulsed sounds, habang ang paggamit ng memory device (retention circuit) ay nakakatulong na ayusin ang maximum peak o RMS value na sinusukat sa pulse mode ng sound level meter.

Ang gustong paraan para sa pag-calibrate ng sound level meter ay ang acoustic method, batay sa paggamit ng precision at posibleng portable acoustic calibrator. Sa pangkalahatan, ang isang acoustic calibrator ay isang kumbinasyon ng isang precision oscillator at isang loudspeaker na bumubuo ng tunog sa isang tiyak na tinukoy na antas.) Dahil ang sound level meter ay isang precision na instrumento sa pagsukat, ito ay idinisenyo upang ma-recalibrate at ma-verify upang matiyak ang mataas na katumpakan at pagiging maaasahan ng mga resulta ng pagsukat.

Dynamic na tugon ng sound level meter

Kapag sinusukat ang tunog na may pagbabago ng mga antas, kinakailangan na ang paglihis ng pointer ng sound level meter ay eksaktong tumutugma sa mga pagbabagong ito.
Gayunpaman, ang masyadong mabilis na mga pagbabago sa nasusukat na antas ng tunog ay maaaring maging sanhi ng pag-iiba ng meter needle nang napakabilis na ang pagbabasa ay nagiging mahirap o maging imposible. Para sa kadahilanang ito, dalawang pangunahing dynamic na katangian ng sound level meter ang naitatag ng mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan; Ang "mabilis" ay isang katangian na naaayon sa mabilis na pagtugon ng instrumento. Sa mabilis na pagbabagu-bago ng pointer ng instrumento sa pagsukat (tingnan ang itaas na pigura) kapag tumatakbo sa "mabilis" na mode, mas mainam na itakda ang sound level meter sa "mabagal" na mode.
Kung ang pagbabagu-bago ng pointer ng pagsukat ng aparato ng sound level meter na tumatakbo sa "mabagal" na mode ay masyadong malaki, kinakailangan upang matukoy ang average na halaga ng mga deviations ng pointer at tandaan ang maximum at minimum na pagbabasa ng aparato sa pagsukat sa kaukulang protocol.
Kapag nagsusukat ng panandaliang at impulse na mga tunog, kailangan ng impulse sound level meter. Ang ilang rekomendasyon at pamantayan ay nangangailangan ng mga pagsukat ng pinakamataas na halaga, habang ang iba ay tumutukoy sa pangangailangan para sa isang burst mode. Dapat pansinin na ang posibilidad ng pag-aayos ng mga pagbabasa ng isang aparato sa pagsukat o isang tagapagpahiwatig ng metro ng antas ng tunog ay epektibo at maginhawa kapag sinusukat ang anumang uri ng mga panandaliang tunog. Kapag sinusukat ang tunog na may pagbabago ng mga antas, kinakailangan na ang paglihis ng pointer ng sound level meter ay eksaktong tumutugma sa mga pagbabagong ito. Gayunpaman, ang masyadong mabilis na mga pagbabago sa nasusukat na antas ng tunog ay maaaring maging sanhi ng pag-iiba ng meter needle nang napakabilis na ang pagbabasa ay nagiging mahirap o maging imposible. Para sa kadahilanang ito, dalawang pangunahing dynamic na katangian ng sound level meter ang naitatag ng mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan; "mabilis" - isang katangian na naaayon sa mabilis na pagtugon ng device. Sa kaso ng mabilis na pagbabagu-bago ng pointer ng aparatong pagsukat (tingnan ang itaas na figure) kapag tumatakbo sa "mabilis" na mode, mas mainam na itakda ang sound level meter sa "mabagal" na mode. Kung ang pagbabagu-bago ng pointer ng aparato ng pagsukat ng sound level meter ay masyadong kailangan upang matukoy ang average na halaga ng metro ng antas ng tunog sa mga deviation na kailangan upang matukoy ang average na halaga ng "slow". ang maximum at minimum na pagbabasa ng aparato sa pagsukat sa kaukulang protocol. Kapag nagsusukat ng panandaliang at impulse na mga tunog, kailangan ang isang impulse sound level meter Ang ilang mga alituntunin at pamantayan ay nangangailangan ng mga peak na sukat, habang ang iba ay tumutukoy sa pangangailangan para sa isang burst mode.

Pagpapalaganap ng mga sound wave

Ang pagpapalaganap ng mga sound wave sa hangin ay katulad ng pagpapalaganap ng mga alon sa tubig. Ang mga sound wave ay kumakalat nang pantay sa lahat ng direksyon, at ang kanilang amplitude ay bumababa sa pagtaas ng distansya mula sa pinagmulan. Ang pagdodoble ng distansya sa hangin ay tumutugma sa paghahati ng amplitude ng sound wave, i.e. pagbabawas ng antas ng 6dB. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagdodoble ng distansya sa pagitan ng pinagmumulan ng tunog at ng tagamasid, ang antas ng presyon ng tunog na nakikita ng huli ay bababa ng 6 dB. Pagtaas ng distansya ng 4, 8, atbp. ang mga oras ay tumutugma sa isang pagbaba sa antas ng 12 dB, 18 dB, atbp., ayon sa pagkakabanggit.
Gayunpaman, ang nasa itaas ay may bisa lamang sa kawalan ng mga bagay na sumasalamin o sumisipsip ng tunog. Ang ganitong mga ideal na kondisyon ay tinatawag na libreng sound field na kondisyon. Ang mga bagay sa sound field sa mas malaki o mas maliit na lawak ay sumasalamin, sumisipsip at nagpapadala ng mga sound wave.
Natutukoy ang dami ng nasasalamin, nasisipsip at ipinadalang enerhiya ng tunog pisikal na katangian indibidwal na mga bagay, lalo na ang absorption coefficient at laki, at ang wavelength ng tunog. Sa pangkalahatan, tanging ang mga bagay na mas malaki kaysa sa wavelength ng tunog ang seryosong nakakagambala sa sound field. Halimbawa, ang wavelength ng 10 kHz sound ay 34mm lamang, kaya kahit na ang maliliit na bagay (tulad ng measurement microphone) ay makakaistorbo sa sound field. Sa kabaligtaran, ang soundproofing at pagsipsip sa rehiyon ng mataas na dalas ay medyo simpleng mga gawain. Ang kabaligtaran ay totoo sa rehiyon ng mababang dalas (ang wavelength ng tunog na may dalas na 100 Hz ay ​​3.4 m), kung saan nagiging insulasyon ang tunog mahirap na problema inilapat na acoustics.
Ito ay maaaring kumpirmahin ng musika na kumakalat mula sa susunod na silid - ang mga tono ng bass ay halos imposibleng maantala.

Anechoic (sound absorbing) chambers

Kung kailangan mo ng pagsukat sa isang libreng field ng tunog, i.e. sa kawalan ng mga bagay na sumasalamin sa tunog, ang mga pagsusuri o pagsusuri ay dapat isagawa alinman sa labas na may mikropono sa dulo ng isang mahaba at manipis na patayong baras, o sa isang anechoic chamber. Ang mga dingding, kisame, at sahig ng anechoic chamber ay natatakpan ng sound-absorbing material, ang mga parameter at disenyo nito ay nag-aalis ng reflection ng sound waves. Samakatuwid, sa isang anechoic chamber, posibleng sukatin ang tunog na nagpapalaganap sa anumang direksyon mula sa pinagmulan nang hindi nakakagambala sa sound field ng mga bagay na sumasalamin sa mga sound wave.

Reverberation (nagpapakita ng tunog) na mga silid

Ang isang reverberation chamber ay ang kabaligtaran ng isang anechoic chamber sa mga tuntunin ng mga katangian at disenyo. Ang lahat ng mga ibabaw ng reverberation chamber ay kasing tigas at makinis hangga't maaari, na ang kadena ay nagbibigay ng pinakamalaking posibleng pagmuni-muni ng mga sound wave. Upang matiyak ang nais na angular na pamamahagi ng tunog, ang mga ibabaw ng reverberation chamber ay hindi parallel sa bawat isa. Ang sound field na nabuo sa reverberation chamber ay tinatawag na diffuse at nakikilala sa pamamagitan ng isang pare-parehong pamamahagi ng sound energy sa lahat ng mga punto nito. Sa mga reverberation chamber posibleng sukatin ang lakas ng tunog at ingay na ibinubuga ng iba't ibang pinagmumulan, ngunit ang pagtatangkang sukatin ang mga antas ng tunog o mga antas ng presyon ng tunog sa isang tiyak na direksyon na may kaugnayan sa pinagmulan ay humahantong sa mga mali at halos walang kahulugan na mga resulta dahil sa mga pagmuni-muni ng mga sound wave. Tandaan na dahil sa mas mababang halaga ng reverberation chambers (kumpara sa anechoic chambers), nakita nila malawak na aplikasyon sa teknikal na acoustics, partikular sa pag-aaral ng ingay na nabuo at ibinubuga ng mga makina at kagamitan.

Mga parameter ng tunog ng mga normal na silid

Karamihan sa mga praktikal na pagsukat ng tunog ay hindi ginawa sa mga anechoic o reverberant na silid, ngunit sa mga silid na ang mga parameter ng tunog ay nasa isang lugar sa gitna sa pagitan ng mga parameter ng mga espesyal na silid na binanggit sa itaas.
Kapag sinusukat ang tunog o ingay na nabuo at ibinubuga ng isang tiyak na pinagmulan, ang iba't ibang mga error ay hindi ibinubukod. Maliit na pagbabago sa posisyon ng isang mikropono na matatagpuan sa isang maikling distansya mula sa pinagmulan ng tunog
Ang mga kagamitan sa pagsukat ng tunog ay maaaring sinamahan ng malalaking pagbabago sa mga antas ng tunog o presyon ng tunog. Ang sitwasyong ito ay hindi ibinubukod sa mga distansyang mas maliit kaysa sa mas malaki sa sumusunod na dalawang value: ang wavelength ng component na may pinakamababang frequency na nabuo at inilalabas ng sound source at nadoble ang maximum na laki ng sound source.
Ang sound field na tinukoy sa ganitong paraan ay tinatawag na near field. Tandaan na para sa mga kadahilanang nabanggit sa itaas, hindi inirerekomenda na sukatin ang mga antas ng tunog o presyon ng tunog sa malapit na field ng tunog.
Kahit na sumusukat sa malalayong distansya mula sa pinagmumulan ng tunog, ang ilang mga error ay hindi maaaring iwanan, sa partikular na mga pagkakamali dahil sa mga pagmuni-muni mula sa mga dingding ng silid at iba pang mga bagay na sumasalamin sa tunog. Ang patlang kung saan ang intensity ng sinasalamin na tunog ay halos katumbas ng intensity ng tunog na direktang nagpapalaganap mula sa pinagmulan ay tinatawag na reverberation. Sa isang lugar sa pagitan ng reverberant field at malapit na field ay isang libreng sound field, ang mga hangganan nito ay matatagpuan ayon sa kanyang kahulugan: ang pagdodoble ng distansya sa libreng field ay dapat tumutugma sa isang pagbawas sa antas ng 6 dB. Ang mga sukat ng tunog ay inirerekomenda na isagawa sa isang libreng field ng tunog o mas malapit hangga't maaari dito.
Sa protocol ng pagsukat, kinakailangang tandaan hindi lamang ang nagresultang antas ng tunog o presyon ng tunog, kundi pati na rin ang distansya sa pagitan ng mikropono at ang pinagmulan ng tunog, ang direksyon ng mikropono at ang taas nito.

Pagsukat ng mikropono sa field ng tunog

Dapat matugunan ng pagsukat na mikropono ang ilang mahigpit na kinakailangan.
Una sa lahat, dapat itong may mataas na kalidad at maaasahan. Dagdag pa, dapat itong magkaroon ng flat at pare-parehong frequency response, i.e. ang sensitivity nito ay dapat na magkapareho o halos magkapareho sa lahat ng frequency. Dapat din itong omnidirectional, i.e. may magkapareho o halos magkaparehong sensitivity sa lahat ng direksyon.
Gumagawa at gumagawa si Brüel & Kjær ng mga mikropono ng precision measurement na may pinakamabuting performance sa libreng sound field, pagsukat ng presyon at diffuse sound field. Ang mga mikropono na idinisenyo para gamitin sa isang libreng field ng tunog ay may flat frequency response na may kinalaman sa tunog na bumubuo sa sound field bago pa man mailagay ang mikropono dito. Dapat itong bigyang-diin na ang bawat mikropono ay nakakagambala sa sound field, ngunit ang mga libreng field na mikropono ay idinisenyo upang awtomatikong mabayaran ang kanilang presensya sa sound field. Ang mga pressure receiver microphone ay idinisenyo upang makamit ang isang flat frequency response na may kaugnayan sa aktwal na sound pressure, siyempre na may awtomatikong kabayaran para sa sound field disturbance dahil sa presensya ng mikropono. Ang disenyo ng mga mikropono na inilaan para sa operasyon sa isang nagkakalat na field ng tunog ay ginagarantiyahan ang kanilang omnidirectionality, i.e. magkapareho o halos magkaparehong sensitivity sa mga sound wave na dumarating nang sabay-sabay mula sa iba't ibang anggulo, gaya ng kaso sa reverberant at diffuse sound field. Para sa mga sukat ng acoustic sa isang libreng field ng tunog, ang isang mikropono na idinisenyo para sa mga libreng kondisyon ng field ng tunog ay dapat na direktang idirekta sa pinagmumulan ng tunog, habang ang mikropono ng receiver ng presyon ay dapat nasa isang anggulo na 90 ° na may kaugnayan sa direksyon sa pinagmulan ng tunog, i.e. dapat itong matatagpuan upang ang lamad nito ay kahanay sa direksyon ng pagpapalaganap ng mga sound wave.

Pagsukat ng mikropono sa field ng tunog

Kapag ginamit sa isang diffuse o random na sound field, ang mikropono ay dapat na omnidirectional. Bilang isang pangkalahatang tuntunin, maaaring tanggapin iyon ng isa mas maliliit na sukat mikropono, mas mabuti ang direktiba nito, i.e. mas malapit ito sa isang perpektong omnidirectional na mikropono.
Gayunpaman, ang sensitivity ng maliliit na mikropono ay medyo mababa, na maaaring makahadlang sa kanilang paggamit sa medyo tahimik na kapaligiran. Ang solusyon sa problemang ito ay ang paggamit ng sensitibong mikropono na may pinakamainam na tugon sa isang libreng field ng tunog, i.e. isang isang pulgadang mikropono na nilagyan ng espesyal na aparato na tinatawag na cone, na nagbibigay dito ng halos lahat ng direksyon na tugon. Gayunpaman, kung ang mataas na sensitivity ng isang pulgadang mikropono ay hindi kailangan, ang kagustuhan ay ibinibigay sa paggamit ng mas maliliit na mikropono na idinisenyo para sa operasyon sa isang diffuse sound field, i.e. mga mikropono na may diameter na 1/2 pulgada o mas mababa.
Dapat itong bigyang-diin na ang presensya ng katawan ng metro at ang operator sa isang diffuse sound field ay maaaring maiwasan ang mga sound wave mula sa pagpapalaganap sa ilang mga direksyon at samakatuwid ay makabuluhang pababain ang kung hindi man magandang omnidirectional na tugon ng mikropono. Iyon ang dahilan kung bakit inirerekumenda na i-mount ang mikropono sa isang extension rod o, kapag gumagamit ng extension na microphone cable, sa isang malakas na suporta na nasa layo mula sa katawan ng instrumento sa pagsukat at ng operator at hindi nakakagambala sa sound field.

ingay sa kapaligiran

Sa ngayon, ang brochure na ito ay tumatalakay sa tunog at ingay na nabuo at ibinubuga ng isang pinagmumulan, tulad ng isang makina, lalo na sa isang chain ng paglalarawan ng mga acoustic parameter ng isang ibinigay na pinagmulan at pagtukoy sa mga parameter ng tunog at ang kanilang pagdepende sa distansya. Ang isang ganap na iba't ibang uri ng acoustic research ay ang pagsukat, pagsusuri at pagsusuri ng tunog o ingay sa isang partikular na lugar, at ang sound field ay maaaring malikha ng iba't ibang pinagmulan at ng kanilang mga kumbinasyon.

Ang ingay sa lugar ng trabaho ay isang halimbawa ng ingay sa kapaligiran. Ang pagsukat at pagsusuri ng naturang ingay ay isinasagawa sa isang normal na lugar ng trabaho, hindi alintana kung ang lugar na ito ay nasa malapit o malayong sound field ng kaukulang kagamitan, kung ang sound field ay ginawa lamang ng kagamitang ito o ng isang tiyak na kumbinasyon, atbp.

Mga aktwal na kundisyon, indibidwal na pinagmumulan ng ingay, atbp. ay isinasaalang-alang sa yugto ng kontrol ng ingay, ngunit hindi ito mahalaga kapag sinusukat at tinatasa ang dosis ng ingay na nakakaapekto sa isang tao.
Dahil ang pangkalahatang ingay ng kapaligiran sa karamihan ng mga kaso ay nabuo ng mga sound wave mula sa iba't ibang pinagmumulan, atbp., ang mikropono na ginagamit sa mga sukat ng sound level meter ay dapat na omnidirectional. Samakatuwid, ang sound level meter na nakatakda na may mikropono ay dapat magkaroon ng magkaparehong sensitivity sa lahat ng direksyon at ang mga pagbabasa nito ay hindi dapat nakadepende sa lokasyon ng mga pinagmumulan na bumubuo sa sound field.
Ang iba pang mga halimbawa ng ingay sa kapaligiran ay maaaring ingay sa mga lugar ng tirahan, sa paligid ng mga pang-industriyang complex, sa mga opisina, mga sinehan, atbp.

Impluwensya ng presensya ng instrumento sa pagsukat at ng operator

Sa lahat ng uri ng pagsukat ng tunog at ingay, kailangang mag-ingat na ang pagkakaroon ng kagamitan sa pagsukat ng tunog at ang operator ay hindi makagambala sa sinusukat na field ng tunog. Dapat itong isaalang-alang na ang katawan ng aparato sa pagsukat at ang katawan ng operator ay hindi lamang mapipigilan ang pagpapalaganap ng mga sound wave sa ilang mga direksyon, ngunit maging sanhi din ng mga pagmuni-muni ng mga sound wave na nakakagambala sa sound field. Sa unang sulyap, ang katawan ng tao ay hindi parang isang bagay na sumasalamin nang mabuti sa mga sound wave. Gayunpaman, ipinakita ng mga eksperimentong pag-aaral na sa mga frequency sa paligid ng 400 Hz, ang mga pagmuni-muni mula sa katawan ng tao ay maaaring magdulot ng mga error sa pagkakasunud-sunod ng 6 dB kapag sinusukat sa layo na mas mababa sa 1 m mula sa katawan ng operator.

Upang mabawasan ang mga pagmuni-muni mula sa katawan ng mga instrumento sa pagsukat ng tunog, ang Brüp & Kjær sound level meter ay nilagyan ng espesyal na hugis-kono na harap. Maaaring gamitin ang isang nababaluktot na extension rod sa karamihan ng mga sound level meter na ito upang makatulong na ilipat ang mikropono palayo sa sound level meter at samakatuwid ay bawasan ang pangkalahatang kawalan ng katiyakan sa pagsukat. Bilang karagdagan, posible na gumamit ng mga kable ng extension ng mikropono sa mga kaso kung saan nais mong ganap na alisin ang gulo ng sound field dahil sa pagkakaroon ng sound measurement instrument housing.
Ang mga pagmuni-muni ng mga sound wave mula sa katawan ng operator at ang kanilang impluwensya sa mga resulta ng pagsukat sa karamihan ng mga kaso ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng wastong pag-install ng sound level meter. Ang sound level meter ay dapat hawakan sa haba ng braso o, mas mabuti, naka-mount sa isang tripod o iba pang matibay na suporta na hindi nakakaabala sa sound field. Sa anumang kaso, inirerekomenda ang paggamit ng nababaluktot na extension rod. Kahit na mas advanced sa mga tuntunin ng pagbabawas ng mga error dahil sa pagkakaroon ng operator ay upang i-mount ang mikropono sa layo mula sa sound level meter at ikonekta ang mga ito sa isang angkop na microphone extension cable.

Ingay sa background (pagbabawas ng antas)

Iba pa isang mahalagang salik, na nakakaapekto sa pangkalahatang error ng mga resulta ng mga sukat ng acoustic, ay ang ingay sa background, lalo na ang ratio ng antas nito sa mga antas ng sinusukat na tunog o ingay. Nauunawaan na ang antas ng ingay sa background ay hindi dapat lumampas sa mga antas ng prosesong susukatin.
Sa pagsasagawa, maaaring gamitin ang isang panuntunan upang matukoy kung ang sinusukat na antas ng tunog o ingay ay dapat lumampas sa antas ng ingay sa background ng 3dB o higit pa. Gayunpaman, kahit na ang pangangailangan ng panuntunang ito ay natugunan, ang isang naaangkop na pag-amyenda ay dapat gawin upang makamit ang mga tamang resulta na may pinakamababang error. Ang pamamaraan para sa pagsukat at pagkalkula ng antas ng tunog o ingay na nabuo ng isang tiyak na pinagmulan (halimbawa, isang makina) sa pagkakaroon ng ingay sa background na may medyo mataas na antas ay ang mga sumusunod:

  • sukatin pangkalahatang antas tunog o ingay (Ls + m) na naka-on ang pinagmulan.
  • Sukatin ang antas ng ingay sa background (Ln) pagkatapos patayin ang pinagmulan.
  • Kalkulahin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga resulta ng mga sukat na inilarawan sa itaas. Kung ang pagkakaibang ito ay mas mababa sa 3dB, kung gayon ang ingay sa background ay dapat ituring na labis na matindi at humahadlang sa pagkakaloob ng mga tumpak na resulta. Sa pagkakaiba sa hanay na 3 hanggang 10 dB, kinakailangan ang naaangkop na pagwawasto. Ang pagwawasto ay maaaring mapabayaan kung ang pagkakaiba sa itaas ay lumampas sa 10 dB
  • Ang pagwawasto para sa ingay sa background ay tinutukoy ng nomogram na ipinapakita sa figure sa kanan. Sa pahalang na axis ng nomogram, kailangan mong maghanap ng punto na tumutugma sa pagkakaiba sa antas na kinakalkula sa hakbang 3. Mula sa puntong ito, ang isang patayong linya ay dapat iguhit pataas upang matukoy ang punto ng intersection nito sa bold curve. Ang isang pahalang na linya mula sa puntong ito ay iguguhit sa patayong axis ng nomogram. Tinutukoy ng intersection point ang halaga ng Δ Ln sa dB.
  • Ibawas ang halagang Δ Ln na tinutukoy sa kahabaan ng vertical axis ng nomogram (tingnan ang punto 4 sa itaas) mula sa kabuuang antas ng tunog o ingay na sinusukat sa punto 1.
    Ang resulta ng operasyong ito ay ang nais na antas ng tunog o ingay na nabuo at ibinubuga ng iniimbestigahang pinagmulan.

Halimbawa:

  • Kabuuang antas ng ingay = 60 dB
  • Antas ng ingay sa background - 53 dB
  • Pagkakaiba sa antas - 7 dB
  • Natukoy ang pagwawasto batay sa nomogram - 1 dB
  • Ninanais na antas ng ingay ng pinagmulan = 60 - 1 = 59 dB

Pagdaragdag ng antas

Kung sakaling ang mga antas ng tunog o ingay na ibinubuga ng dalawang pinagmumulan ay isa-isang sinusukat at kinakailangan upang matukoy ang kabuuang antas ng tunog o ingay kapag ang parehong mga pinagmumulan na ito ay gumana nang sabay-sabay, kinakailangang magdagdag ng mga kaukulang antas. Gayunpaman, ang paggamit ng logarithmic scale at dB ay humahadlang sa posibilidad na direktang magdagdag ng mga antas ng tunog o ingay.

  • Ang pagdaragdag ay isinasagawa sa pamamagitan ng paggawa ng naaangkop na pagwawasto, na tinutukoy sa pamamagitan ng pagkalkula o batay sa isang nomogram, halimbawa, ang nomogram na ipinapakita sa figure sa kanan.
    Ang pamamaraan ng pagtatrabaho ay ang mga sumusunod:
  • Isa-isang sukatin ang mga antas ng tunog o ingay ng parehong pinagmumulan, hal. machine 1 at 2.
  • Kalkulahin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga resulta ng mga sukat na inilarawan sa itaas.
  • Hanapin sa pahalang na axis ng nomogram ang isang punto na tumutugma sa pagkakaiba ng antas na kinakalkula sa hakbang 3. Gumuhit ng patayong linya mula sa puntong ito sa paraang matukoy ang punto ng intersection nito sa bold curve. Ang pahalang na linya mula sa puntong ito hanggang sa patayong axis ng nomogram ay tumutukoy sa bagong intersection point at ang katumbas nitong ΔL na halaga sa dB.
  • Idagdag ang halaga na tinutukoy sa kahabaan ng vertical axis ng nomogram (tingnan ang talata 3 sa itaas) sa mas mataas na antas na tinutukoy ng hakbang 1. Ang resulta ng operasyong ito ay ang nais na pangkalahatang antas, i.e. ang kabuuan ng mga antas na nabuo ng dalawang pinagmumulan ng tunog o ingay.

Halimbawa:

  • Source 1 - 85 dB Source 2 = 82 dB
  • Pagkakaiba sa antas = 3 dB
  • Pagwawasto batay sa nomogram -1.7 dB
  • Ang nais na kabuuang antas ay 85+ 1.7 = 86.7 dB

  • Hangin
    Ang pagkakaroon ng hangin ay nakikita ng mikropono ng mga kagamitan sa pagsukat ng tunog bilang ingay, katulad ng ingay na naririnig ng tainga ng tao kapag umiihip ang hangin. Upang mabawasan ang ingay na dulot ng hangin, ang mga espesyal na windproof na takip ay idinisenyo, na mukhang isang bola ng porous at foamy polyurethane at pinoprotektahan din ang mikropono mula sa alikabok, dumi at iba pang mga dumi. Dapat bigyang-diin ang pangangailangang gumamit ng windshield kapag gumagamit ng mikropono sa labas.
  • Humidity
    Ang halumigmig ng panlabas na kapaligiran ay may maliit na epekto sa mataas na kalidad na mga sound meter at mikropono, upang ang impluwensya ng kamag-anak na kahalumigmigan hanggang sa 90% ay halos mapabayaan. Gayunpaman, ang kagamitan sa pagsukat ay dapat na protektado mula sa ulan, niyebe, atbp. Para sa panlabas na paggamit, kinakailangan ang windshield. Dapat tandaan na ang error sa pagsukat ay nananatiling halos hindi nagbabago kahit na may malakas na kahalumigmigan ng windproof cap na inilagay sa mikropono. Ang mga espesyal na mikropono, rain hood at dehumidifier ay magagamit para sa nakatigil na paggamit sa mga kondisyon ng mataas na humidity.
  • Temperatura
    Ginawa at ginawa ng Brüel & Kjær Sound Measuring Equipment ay idinisenyo para sa lubos na tumpak at maaasahang operasyon sa hanay ng temperatura mula -10 hanggang + 50 ° C. Gayunpaman, dapat bigyan ng espesyal na pansin ang mabilis na pagsukat ng temperatura, dahil maaari silang magdulot ng moisture condensation sa loob ng mga mikropono.

Impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran

  • Static na presyon
    Ang mga pagbabago sa static (atmospheric) pressure sa loob ng ±10% ay halos walang epekto sa sensitivity ng mikropono (mga pagbabago sa ±0.2 dB). Gayunpaman, sa masyadong mataas na altitude, ang mga pagbabago sa sensitivity ng mga mikropono, lalo na sa hanay ng mataas na dalas, ay nagiging kapansin-pansin, kaya dapat itong isaalang-alang alinsunod sa mga tagubilin sa kaukulang mga tagubilin sa pagpapatakbo. Lokal Presyon ng atmospera dapat ding isaalang-alang sa panahon ng acoustic calibration ng kagamitan na may pistonphone.
  • Mga mekanikal na panginginig ng boses
    Bagama't ang mga mikropono at sound level meter ay medyo hindi sensitibo sa mga mekanikal na panginginig ng boses, inirerekomenda pa rin ang kanilang maaasahang paghihiwalay laban sa mga mekanikal na panginginig ng boses at mga impact na may malalaking amplitude. Kung kinakailangan upang patakbuhin ang mga kagamitan sa pagsukat ng tunog sa pagkakaroon ng mga mekanikal na panginginig ng boses at pagkabigla, ang paggamit ng mga elastic cushions o gasket na gawa sa foam rubber o iba pang angkop na materyal ay inirerekomenda.
  • mga electromagnetic field
    Ang epekto ng electrostatic at electromagnetic field sa sound level meter ay maaaring mapabayaan.

Mga rekomendasyon at pamantayang nauugnay sa mga sukat ng tunog

Kapag nagpaplano at naghahanda ng mga sukat ng tunog, inirerekumenda na isaalang-alang ang mga alituntunin ng mga nauugnay na internasyonal at pambansang rekomendasyon at pamantayan. Ang mga rekomendasyon at pamantayang ito ay nagtatatag ng parehong mga pamamaraan at pamamaraan ng pagsukat, pati na rin ang mga kinakailangan para sa mga kagamitan sa pagsukat. Samakatuwid, ang mga rekomendasyon at pamantayan ay isang matibay na pundasyon para sa tumpak, maaasahan at maaaring kopyahin ng mga sukat ng tunog.

Ang Rekomendasyon 2204 ng International Organization for Standardization ISO, na pinamagatang "Acoustics - Mga Alituntunin para sa mga pamamaraan para sa pagsukat ng acoustic noise at ang mga epekto nito sa mga tao", ay lalong mahalaga, lalo na para sa mga taong walang karanasan, dahil naglalaman ito ng isang kahulugan at paliwanag ng mga pangunahing termino, isang paglalarawan ng mga pamamaraan ng pagsukat at isang listahan ng mga nauugnay na rekomendasyon at pamantayan.

Ang mga Rekomendasyon 123 at 179 ng IEC International Electrotechnical Commission ay nagtatatag ng mga kinakailangan para sa sound level meter ng iba't ibang klase ng katumpakan. Tandaan na ang kagamitan sa pagsukat ng tunog na ginawa at ginawa ng Brüel & Kjær ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga rekomendasyong ito at iba pang mga pamantayan. Sa Estados Unidos, malawakang ginagamit ang mga pambansang pamantayan (ANSI). Ang mga metro ng antas ng tunog ng Brüel & Kjær na nilagyan ng nababaluktot na extension rod ay nakakatugon din sa mga kinakailangan ng mga nauugnay na pamantayan ng Amerika.
Isang pangkalahatang-ideya at listahan ng mga alituntunin at pamantayan na nauugnay sa mga sukat ng tunog ay maaaring makuha mula sa iyong lokal na kinatawan ng Brüep & Kjær.

Protocol sa pagsukat ng tunog o ingay

Ang isang mahalagang bahagi ng isang acoustic measurement ay ang paghahanda ng isang tumpak na protocol ng pagsukat. Ang protocol ng pagsukat ng tunog o ingay ay dapat maglaman ng sumusunod:

  • Isang sketch ng site ng pagsukat, na nagsasaad ng mga kaugnay na dimensyon, ang lokasyon ng mikropono at ang bagay na susukatin.
  • Uri at serial number ng mga panukat na instrumento na ginamit.
  • Paglalarawan ng paraan ng pagkakalibrate para sa pagsukat ng kagamitan.
  • Paglalarawan ng frequency correction circuit at dynamic na tugon na ginamit sa pagsukat.
  • Maikling paglalarawan ng sinusukat na acoustic signal (impulsive sound, tuloy-tuloy na ingay, purong tono, atbp.).
  • Antas ng ingay sa background.
  • Meteorological data at data ng oras ng pagsukat.
  • Pangunahing data ng bagay na susukatin (uri ng kagamitan, mga parameter ng pagpapatakbo, pagkarga, bilis, atbp.).
    Tinitiyak ng maingat na ginawang protocol ng pagsukat ang tumpak at maaasahang paghahambing at paghahambing ng mga sukat ng tunog na kinuha sa iba't ibang oras at lokasyon.

Graphical na representasyon ng mga field ng tunog o ingay

Ang isa sa mga unang hakbang sa pagsasagawa ng mas kumplikadong programa sa pagkontrol ng ingay ay karaniwang isang graphical na representasyon ng kaukulang field ng ingay, i.e. pagguhit ng isang sapat na tumpak na sketch na nagpapahiwatig ng lokasyon at pangunahing sukat ng mga indibidwal na pinagmumulan ng ingay (mga makina, atbp.) at iba pang mga bagay na matatagpuan sa larangang pinag-aaralan. Ang sketch na ito ay mapupuno ng mga antas ng ingay na sinusukat sa iba't ibang mga punto sa larangan ng ingay. Ito ay malinaw na sa isang pagtaas sa bilang ng mga resulta ng pagsukat, ang isang lalong tumpak na representasyon ng patlang na pinag-aaralan ay nakuha.

Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga punto na may magkaparehong antas ng ingay, ang mga kurba ay binuo, katulad ng mga isohypse sa cartography at nagbibigay ng isang graphical na representasyon ng pamamahagi ng enerhiya ng ingay. Ang graphical na representasyon ng field ng ingay ay nakakatulong upang matukoy ang pinakamaingay na mga lugar at nagsisilbing paunang plataporma para sa pagpaplano at paghahanda ng mga acoustic na hakbang upang maprotektahan ang mga tao mula sa ingay. Ang mga bagong sukat na isinagawa pagkatapos ng pagpapatupad ng mga aktibidad na nabanggit sa itaas ay nagbibigay ng isang visual na representasyon ng kanilang mga resulta at isang paglalarawan ng mga nagawa sa mga tuntunin ng pagbabawas ng ingay at pag-optimize ng larangan ng ingay. Sa sketch na nabanggit sa itaas, posibleng ipahiwatig sa mga pulang lugar kung saan ang paggamit ng mga pondo ay ipinag-uutos. Personal na proteksyon tulad ng ear plugs, earmuffs, atbp.

Mga kurba ng index ng ingay

Karamihan sa mga plano sa pagkontrol ng ingay, lalo na sa mga lugar kung saan ang mga nasusukat na antas ng dB(A) ay lumampas sa mga katanggap-tanggap na limitasyon, ay nangangailangan ng pagtatasa ng ingay at masasamang epekto ng ingay.

Sa ganitong mga kaso, kinakailangan ang isang pagtatasa ng dalas ng ingay, tulad ng isang octave o isang-ikatlong octave na pagsusuri. Ang iba't ibang mga rekomendasyon at pamantayan ay nagtatatag ng higit pa o hindi gaanong kumplikadong mga pamamaraan para sa pagtatasa ng ingay at mga epekto nito. Ang pinakasimpleng paraan ay batay sa aplikasyon ng mga curve ng index ng ingay na ipinapakita sa figure. Ang mga resulta ng pagtatasa ng dalas ay ipinasok sa larangan ng mga curve ng mga indeks ng ingay, i.e. mga antas na naaayon sa mga indibidwal na frequency band. Tinutukoy ng paghahambing ang kurba na nakikipag-ugnayan sa maximum ng spectrum ng ingay at, samakatuwid, ang index ng ingay na NR na tumutugma sa kurba na ito ay itinalaga sa ingay (sa halimbawa sa figure, ang index na ito ay NR78). Makikita mula sa hugis ng mga curve ng noise index na ang rehiyon ng mataas na dalas ay itinuturing na mas mahalaga sa mga tuntunin ng masamang epekto ang ingay ay mas matindi kaysa sa mababang frequency na rehiyon.

Tandaan na ang mga kahulugan at paliwanag na nauugnay sa mga curve ng noise index ay ibinigay sa 1996 na rekomendasyon ng ISO. Ang mga katulad na kurba ay ginagamit sa ilang bansa upang matukoy ang maximum na pinapayagang oras ng pagkakalantad para sa pagkakalantad ng tao sa ingay at upang magtatag ng mga katanggap-tanggap na limitasyon para sa ingay mula sa makinarya, kagamitan, atbp. Dapat tandaan na kapag inilalapat ang mga kurba na nabanggit sa itaas, bukod sa iba pang mga bagay, ang dalas ng pagtugon ng pandinig ng tao ay awtomatikong isinasaalang-alang.

Dosis ng ingay

Ang potensyal na panganib ng ilang partikular na ingay, partikular na may kaugnayan sa kapansanan at pinsala sa pandinig, ay tinutukoy hindi lamang sa antas nito, kundi pati na rin sa tagal nito. Halimbawa, ang masamang epekto ng ingay sa isang tiyak na antas, na nakakaapekto sa isang tao sa loob ng 60 minuto, ay mas malaki kaysa sa epekto ng ingay sa magkatulad na antas at tumatagal lamang ng isang minuto. Samakatuwid, kailangan ang mga sukat ng antas ng ingay at tagal upang masuri ang antas ng panganib. Ang ganitong mga sukat ay hindi lubos na mahirap sa kaso ng nakatigil na ingay sa mga nakapirming antas, ngunit nagiging mas kumplikado kung saan ang ingay ay hindi nakatigil at kung saan ang mga antas nito ay nag-iiba sa paglipas ng panahon.
Ang komplikasyon ay dahil sa pangangailangan para sa mga pana-panahong pagsukat ng mga antas ng ingay sa mga tiyak na tinukoy na agwat ng oras. Batay sa mga discrete value ng non-stationary na antas ng ingay na may kaugnayan sa mga indibidwal na agwat ng oras, posibleng kalkulahin ang isang isang chip na parameter na tinatawag na katumbas na antas ng ingay (1_eq) - Ang L eq ay ang katumbas na tuluy-tuloy na antas ng ingay sa dB(A), ang antas ng panganib sa pandinig kung saan ay kapareho ng antas ng panganib ng mga antas ng ingay sa oras-iba. Kung ang antas ng ingay sa ilalim ng pagsisiyasat ay nag-iiba-iba nang higit o mas kaunti, ang katumbas na antas ay maaaring kalkulahin mula sa mga resulta ng mga pagsukat gamit ang sound level meter at isang stopwatch.
Ang mga katumbas na antas ng ingay na may pabagu-bago o random na pag-iiba-iba ng mga antas ay hindi maaaring kalkulahin mula sa maraming mga sukat. Sa ganitong mga kaso, ang isang dosimeter ng ingay ay dapat gamitin upang awtomatikong sukatin at kalkulahin ang mga katumbas na antas ng ingay. Ang mga metro ng antas ng ingay ay maaaring maging mga nakatigil na device o mga portable na device sa pocket format.
Ang mga alituntunin at pamantayan ng tunog ay nagtatag ng dalawang pamamaraan para sa pagtukoy at pagkalkula ng katumbas na antas ng ingay. Ang isa sa mga pamamaraang ito ay itinatag ng 1996 at 1999 na mga rekomendasyon ng International Organization for Standardization ISO, habang ang ibang paraan ay tinukoy ng United States Occupational Safety and Health (OSHA) na dokumento.

Pangunahing Paraan ng Pagkontrol ng Ingay

Kung ang mga resulta ng mga sukat ng acoustic ay nagpapahiwatig ng masyadong mataas at lumampas sa mga pinahihintulutang antas ng ingay, kinakailangang gawin ang lahat ng naaangkop na hakbang upang mabawasan ang mga ito. Bagama't ang mga pamamaraan at paraan ng pagharap sa ingay ay kadalasang kumplikado, ang mga nauugnay na pangunahing hakbang ay maikling inilalarawan sa ibaba.

  • Ang pagbabawas ng ingay sa pinagmulan nito, halimbawa, sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na teknolohikal na proseso, pagbabago ng disenyo ng kagamitan, karagdagang acoustic treatment ng mga bahagi, bahagi at ibabaw ng kagamitan, o paggamit ng bago at hindi gaanong maingay na kagamitan.
  • Hinaharang ang mga landas ng pagpapalaganap ng mga sound wave. Ang pamamaraang ito
    batay sa paggamit ng karagdagang mga teknikal na paraan, ay upang magbigay ng kasangkapan sa isang soundproof coating o acoustic screen at ang suspensyon nito sa mga vibration damper. Ang ingay sa mga lugar ng trabaho ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagtakip sa mga dingding, kisame at sahig ng mga materyales na sumisipsip ng tunog at binabawasan ang mga pagmuni-muni ng mga sound wave.
  • Ang paggamit ng mga personal na kagamitan sa proteksyon kung saan ang ibang mga pamamaraan para sa isang kadahilanan o iba ay hindi epektibo. Gayunpaman, ang paggamit ng mga paraan na ito ay dapat ituring na pansamantalang solusyon lamang sa problema.
  • Ang paghinto sa pagpapatakbo ng maingay na kagamitan ay ang pinaka marahas at ang huling paraan na dapat isaalang-alang sa mga espesyal at seryosong kaso. Sa puntong ito, kinakailangang bigyang-diin ang posibilidad na bawasan ang oras ng pagpapatakbo ng maingay na kagamitan, paglipat ng maingay na kagamitan sa ibang lugar, pagpili ng makatuwirang mode ng trabaho at pahinga at pagbawas ng oras na ginugol sa maingay na mga kondisyon, atbp.

Mga pangunahing panuntunan para sa mga sukat ng tunog

Ang polyetong ito ay nagtatapos sa isang pangkalahatang-ideya ng mga pangunahing panuntunan para sa mga sukat ng tunog na ginawa ng isang portable sound level meter.

  • Maging pamilyar sa mga indikasyon ng mga rekomendasyon at pamantayan na nagtatatag ng mga naaangkop na pamamaraan at nagpapataw ng mga kinakailangan sa mga kagamitan sa pagsukat na ginamit.
  • Suriin ang kondisyon ng panloob na supply ng kuryente ng baterya ng sound level meter at maghanda ng ekstrang hanay ng mga cell na may kalidad. Tandaan na kapag nag-iimbak ng sound level meter sa isang bodega, lalo na sa mahabang panahon, kinakailangang alisin ang mga elemento na karaniwang nasa battery pack.

  • Suriin ang sound level meter at, kung kinakailangan, i-calibrate ito. Sa anumang kaso, ang isang pagkakalibrate na isinasagawa sa mga regular na pagitan na may isang acoustic calibrator ay inirerekomenda.
  • Tukuyin ang naaangkop na scheme ng pagwawasto ng dalas para sa mga kondisyon at layunin ng pagsukat. Tandaan na sa karamihan ng mga normal na kaso, ginagamit ang corrective circuit A.

  • Bago pa man simulan ang aktwal na pagsukat, inirerekumenda na kumuha ng ilang tinatayang pagbabasa ng sound level meter sa sound field na sinisiyasat.
    Tukuyin ang uri at pangunahing mga parameter ng sound field na sisiyasatin at ang mga punto ng pagsukat na tumutugma sa mga kondisyon ng pagpapatakbo.
  • Nilagyan ng mikropono na may pinakamainam na libreng pagtugon sa field, ang sound level meter ay dapat na hawakan sa haba ng braso habang ang mikropono ay nakatutok sa pinanggalingan ng tunog o ingay.

  • Sa isang diffuse sound field at sa isang field na may random na saklaw ng sound waves, mahalagang gumamit ng mikropono at isang paraan ng pag-mount ng device upang magarantiya ang omnidirectionality ng sound level meter na nilagyan ng mikropono.
  • Tukuyin ang dynamic na tugon ng sound level meter, i.e. "mabilis" o "mabagal", naaayon sa mga kondisyon ng pagsukat at hindi kasama ang mga error sa pagbabasa. Tandaan na kapag nagsusukat ng mga tunog ng impulse, kailangan mo ng isang espesyal na metro ng antas ng tunog ng impulse.

  • Sa mga kaso kung saan mahirap matukoy ang pinagmulan ng tunog na tumutukoy sa pagbabasa ng dial gauge o digital indicator ng sound level meter, ang mga headphone na konektado sa output ng sound level meter ay maaaring maging isang mahalagang katulong. Tandaan na ang paggamit ng mga headphone ay posible lamang kung ang sound level meter ay nilagyan ng naaangkop na output jack.
  • Sa panahon ng pagsukat, dapat isaalang-alang ang mga sumusunod:
    • sapat na distansya sa pagitan ng sound level meter na mikropono at mga bagay na sumasalamin sa tunog
    • ang distansya sa pagitan ng sound level meter at ang sinusukat na pinagmumulan ng tunog o ingay na naaayon sa mga kondisyon ng pagsukat at ang uri ng sound field
    • antas ng ingay sa background
    • ang pagkakaroon ng mga bagay na may kakayahang humarang sa pagpapalaganap ng mga sound wave mula sa pinagmulan hanggang sa sound level meter
    • ang pangangailangang gumamit ng windshield kapag nagtatrabaho sa labas
    • ang pangangailangan na ibukod ang mga resulta ng pagsukat kapag na-overload ang sound level meter o ang indicator nito

  • Maingat na gumuhit ng naaangkop na protocol ng pagsukat

Ang mga may-akda ng brosyur na ito ay umaasa na ito ay magbibigay ng praktikal na panimula sa larangan ng pagsukat ng tunog at ingay at magbibigay ng mga sagot sa karamihan sa mga praktikal na tanong at samakatuwid ay magagamit bilang isang madaling gamitin na sanggunian. Para sa partikular na payo sa mga sukat ng acoustic at kaugnay na kagamitan, mangyaring makipag-ugnayan kay Brüel & Kjær o direktang sumulat sa Brüel & Kjær 2850 Närum Denmark

Sa artikulong matututunan mo kung ano ang tunog, kung ano ito nakamamatay na antas loudness, pati na rin ang bilis sa hangin at iba pang kapaligiran. Pag-uusapan din natin ang tungkol sa dalas, pag-encode at kalidad ng tunog.

Isasaalang-alang din namin ang sampling, mga format at lakas ng tunog. Ngunit una, tukuyin natin ang musika bilang nakaayos na tunog - ang kabaligtaran ng hindi maayos, magulong tunog na nakikita natin bilang ingay.

- Ito ay mga sound wave na nabuo bilang resulta ng mga pagbabago at pagbabago sa atmospera, pati na rin ang mga bagay sa paligid natin.

Kahit na nagsasalita, naririnig mo ang iyong kausap dahil nakakaapekto siya sa hangin. Gayundin, kapag tumugtog ka ng isang instrumentong pangmusika, pumalo ka man ng tambol o humila ng string, gumagawa ka ng mga vibrations ng isang tiyak na dalas, na sa nakapaligid na hangin ay gumagawa ng mga sound wave.

Ang mga sound wave ay inutusan At magulo. Kapag ang mga ito ay inutusan at pana-panahon (naulit pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon), nakakarinig tayo ng isang tiyak na dalas o pitch.

Iyon ay, maaari nating tukuyin ang dalas bilang ang bilang ng mga pag-uulit ng isang kaganapan sa isang partikular na yugto ng panahon. Kaya, kapag ang mga sound wave ay magulo, nakikita natin sila bilang ingay.

Ngunit kapag ang mga alon ay iniutos at paulit-ulit na pana-panahon, pagkatapos ay masusukat natin ang mga ito sa pamamagitan ng bilang ng mga paulit-ulit na cycle bawat segundo.

Rate ng sampling ng audio

Ang audio sample rate ay ang bilang ng mga sukat ng antas ng signal sa 1 segundo. Ang Hertz (Hz) o Hertz (Hz) ay isang siyentipikong yunit ng pagsukat na tumutukoy sa bilang ng mga pag-uulit ng isang kaganapan sa bawat segundo. Ito ang unit na gagamitin natin!

Rate ng sampling ng audio

Marahil, madalas mong nakita ang gayong pagdadaglat - Hz o Hz. Halimbawa, sa mga plugin ng equalizer. Sa kanila, ang mga yunit ng pagsukat ay hertz at kilohertz (iyon ay, 1000 Hz).

Karaniwan, ang isang tao ay nakakarinig ng mga sound wave mula 20 Hz hanggang 20,000 Hz (o 20 kHz). Anumang mas mababa sa 20 Hz ay infrasound. Anumang higit sa 20 kHz ay ultrasound.

Hayaan akong buksan ang equalizer plugin at ipakita sa iyo kung ano ang hitsura nito. Marahil ay pamilyar ka sa mga numerong ito.


mga frequency ng tunog

Gamit ang isang equalizer, maaari mong i-attenuate o i-boost ang mga partikular na frequency sa loob ng saklaw ng naririnig ng tao.

Maliit na halimbawa!

Narito mayroon akong recording ng sound wave na nabuo sa 1000 Hz (o 1 kHz). Kung mag-zoom in tayo at titingnan ang hugis nito, makikita natin na ito ay regular at paulit-ulit (periodic).

Paulit-ulit (pana-panahong) sound wave

Sa isang segundo, isang libong paulit-ulit na cycle ang nagaganap dito. Para sa paghahambing, tingnan natin ang isang sound wave na nakikita natin bilang ingay.


Disordered sound

Walang tiyak na dalas ng pag-uulit. Wala ring tiyak na tono o pitch. Ang sound wave ay hindi iniutos. Kung titingnan natin ang hugis ng alon na ito, makikita natin na walang paulit-ulit o pana-panahon dito.

Lumipat tayo sa mas mayamang bahagi ng alon. Nag-zoom in kami at nakita namin na hindi ito pare-pareho.


Unordered wave kapag naka-scale

Dahil sa kakulangan ng cyclicity, hindi kami nakakarinig ng anumang partikular na frequency sa wave na ito. Samakatuwid, nakikita natin ito bilang ingay.

Nakamamatay na antas ng tunog

Gusto kong magbanggit ng kaunti tungkol sa nakamamatay na antas ng tunog para sa isang tao. Ito ay nagmula sa 180 dB at mas mataas.

Dapat sabihin kaagad na ayon sa mga pamantayan ng regulasyon, ang isang ligtas na antas ng ingay ay itinuturing na hindi hihigit sa 55 dB (decibels) sa araw at 40 dB sa gabi. Kahit na may matagal na pagkakalantad sa pandinig, ang antas na ito ay hindi magdudulot ng pinsala.

Mga antas ng lakas ng tunog
(dB) Kahulugan Pinagmulan
0 Walang tunog
5 Halos hindi marinig
10 Halos hindi marinig Tahimik na kaluskos ng mga dahon
15 halos hindi marinig kaluskos ng mga dahon
20 — 25 halos hindi marinig Mga bulong ng isang tao sa layong 1 metro
30 Tahimik Ang kiliti ng wall clock pinahihintulutang maximum ayon sa mga pamantayan para sa mga lugar ng tirahan sa gabi mula 23 hanggang 7 oras)
35 Medyo naririnig Naka-mute na pag-uusap
40 Medyo naririnig karaniwang pananalita ( pamantayan para sa mga tirahan sa araw mula 7 a.m. hanggang 11 p.m.)
45 Medyo naririnig Mag-usap
50 malinaw na naririnig Makinilya
55 malinaw na naririnig usapan ( European standard para sa class A office space)
60 (pamantayan para sa mga opisina)
65 Malakas na usapan (1m)
70 Malakas na usapan (1m)
75 Sumigaw at tumawa (1m)
80 Masyadong maingay Sigaw, isang motorsiklo na may silencer
85 Masyadong maingay Malakas na sigaw, motorsiklo na may silencer
90 Masyadong maingay Malakas na hiyawan, riles ng kargamento (7m)
95 Masyadong maingay Subway na kotse (7 metro sa labas o sa loob ng kotse)
100 Sobrang ingay Orkestra, kulog ( ayon sa European standards, ito ang pinakamataas na pinapahintulutang sound pressure para sa mga headphone)
105 Sobrang ingay Sa mga lumang eroplano
110 Sobrang ingay Helicopter
115 Sobrang ingay Sandblaster (1m)
120-125 halos hindi mabata Jackhammer
130 Sakit na kayang tiisin Eroplano sa simula
135 — 140 Contusion Pag-alis ng jet plane
145 Contusion paglulunsad ng rocket
150 — 155 Contusion, pinsala
160 shock, trauma Shock wave mula sa isang supersonic na sasakyang panghimpapawid
165+ Pagkasira ng eardrums at baga
180+ Kamatayan

Bilis ng tunog sa km bawat oras at metro bawat segundo

Ang bilis ng tunog ay ang bilis ng pagpapalaganap ng mga alon sa isang daluyan. Sa ibaba ay nagbibigay ako ng talahanayan ng mga bilis ng pagpapalaganap sa iba't ibang media.

Ang bilis ng tunog sa hangin ay mas mababa kaysa sa solid media. Ang bilis ng tunog sa tubig ay mas mataas kaysa sa hangin. Ito ay 1430 m / s. Bilang resulta, ang pagpapalaganap ay mas mabilis at ang audibility ay higit pa.

Ang lakas ng tunog ay ang enerhiya na ipinapadala ng isang sound wave sa ibabaw na pinag-uusapan bawat yunit ng oras. Sinusukat sa (W). Mayroong instant na halaga at isang average (sa loob ng isang yugto ng panahon).

Ipagpatuloy natin ang mga kahulugan mula sa seksyon ng teorya ng musika!

Pitch at tala

taas ay isang terminong pangmusika na ang ibig sabihin ay halos kapareho ng dalas. Ang pagbubukod ay wala itong yunit ng pagsukat. Sa halip na tukuyin ang tunog sa pamamagitan ng bilang ng mga cycle bawat segundo sa hanay na 20 - 20,000 Hz, tinutukoy namin ang ilang mga halaga ng dalas sa mga letrang Latin.

Ang mga instrumentong pangmusika ay gumagawa ng regular na hugis na periodic sound waves, na tinatawag nating mga tono o nota.

Ibig sabihin, sa madaling salita, tala ay isang uri ng snapshot ng isang periodic sound wave ng isang tiyak na frequency. Ang pitch ng note na ito ay nagsasabi sa amin kung gaano kataas o kababa ang note. Kasabay nito, ang mas mababang mga nota ay may mas mahabang alon. At matangkad, mas maikli.

Tingnan natin ang isang 1 kHz sound wave. Ngayon mag-zoom in ako at makikita mo kung gaano kalayo ang pagitan ng mga cycle.

Sound wave sa 1 kHz

Ngayon tingnan natin ang isang 500 Hz wave. Dito ang dalas ay 2 beses na mas mababa at ang distansya sa pagitan ng mga cycle ay mas malaki.

Sound wave sa 500 Hz

Ngayon ay kumuha tayo ng wave na 80 Hz. Ito ay magiging mas malawak at ang taas ay mas mababa.

Tunog sa 80 Hz

Nakikita natin ang kaugnayan sa pagitan ng pitch ng tunog at waveform nito.

Ang bawat musikal na nota ay batay sa isang pangunahing dalas (pangunahing). Ngunit bilang karagdagan sa tono sa musika, binubuo rin ito ng mga karagdagang resonant frequency o overtones.

Hayaan akong magpakita sa iyo ng isa pang halimbawa!

Nasa ibaba ang isang alon sa 440 Hz. Ito ang pamantayan sa mundo ng musika para sa pag-tune ng mga instrumento. Ito ay tumutugma sa tala la.

Purong sound wave sa 440 Hz

Ang pangunahing tono lamang ang ating naririnig (pure sound wave). Kung mag-zoom in tayo, makikita natin na periodic ito.

Ngayon tingnan natin ang isang alon ng parehong dalas, ngunit tinutugtog sa piano.

Pana-panahong tunog ng piano

Tingnan mo, panaka-nakang din. Ngunit mayroon itong maliit na mga karagdagan at mga nuances. Ang lahat ng mga ito ay magkakasama ay nagbibigay sa amin ng ideya kung paano tumunog ang piano. Ngunit bukod dito, ang mga overtone ay natutukoy din sa pamamagitan ng katotohanan na ang ilang mga tala ay magkakaroon ng higit na pagkakaugnay para sa isang naibigay na tala kaysa sa iba.

Halimbawa, maaari kang maglaro ng mas mahigpit na nota, ngunit mas mataas ng isang oktaba. Ito ay magiging ganap na kakaiba. Gayunpaman, ito ay nauugnay sa nakaraang tala. Iyon ay, ito ay ang parehong nota, naglaro lamang ng isang octave na mas mataas.

Ang ganitong relasyon ng dalawang nota sa magkaibang octaves ay dahil sa pagkakaroon ng mga overtone. Ang mga ito ay patuloy na naroroon at tinutukoy kung gaano kalapit o malayo ang ilang mga tala ay nauugnay sa isa't isa.

Sa tradisyunal na notasyon, tinutukoy ng taas ng isang note ang lokasyon nito sa stave o sa staff.


Una, tingnan natin sa diksyunaryo at tingnan ang mga kahulugan ng mga salitang ito doon.

Tunog- lahat ng naririnig ng tainga, lumalapit sa tainga. O mas detalyado - kung ano ang naririnig ay nakikita ng tainga: isang pisikal na kababalaghan na sanhi ng mga oscillatory na paggalaw ng mga particle ng hangin o iba pang daluyan. Ang tunog, sa isang malawak na kahulugan, ay ang oscillatory motion ng mga particle ng isang nababanat na daluyan, na nagpapalaganap sa anyo ng mga alon sa isang gas, likido o solid na daluyan.

ingay- ito ay mga tunog na pinagsama sa isang hindi pagkakatugma (karaniwang malakas) na tunog. O, mas partikular, ang mga random na pagbabagu-bago ng iba't ibang pisikal na kalikasan, na nailalarawan sa pagiging kumplikado ng temporal at spectral na istraktura.

Panginginig ng boses— mekanikal na panginginig ng boses ng isang nababanat na katawan; nerbiyos. Ang salita ay nagmula sa Latin Panginginig ng boses» - pagbabagu-bago, panginginig.

Ang agham ng acoustics ay ang pag-aaral ng mga tunog. Ang acoustics ay isa sa mga lugar ng physics (mechanics) na nag-aaral ng elastic vibrations at waves mula sa pinakamababa (conditionally from 0 Hz) to high frequency.

Nakikita ng tainga ng tao ang isang tiyak na hanay ng mga panginginig ng boses - kadalasan mula sa 16 dati 20 000 vibrations bawat segundo. Ang isang oscillation bawat segundo ay tinatawag na Hertz at dinaglat bilang Hz. Ang mga panginginig ng boses ng isang mas mataas na dalas ay tinatawag na ultrasound, isang mas mababang dalas - infrasound.


Mga katangian ng tunog:
wavelength (panahon, T) at amplitude (A)

Dahil ang tunog ay isang alon, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang pangunahing dami: wavelength (panahon ng oscillation) at amplitude. Amplitude - ang pinakamataas na halaga ng displacement o pagbabago ng isang variable mula sa average na halaga sa panahon ng oscillatory o wave motion. Ang reciprocal ng panahon ay tinatawag na frequency (Hz). Ang tunog mismo ay nailalarawan din sa bilis ng pagpapalaganap, na nakasalalay sa daluyan kung saan ang nababanat na vibration ay nagpapalaganap. Halimbawa:

  • bilis ng tunog sa hangin = 331 m/s(sa temperatura na 0 °C at presyon ng 101325 Pa);
  • bilis ng tunog sa purong tubig = 1 348 m/s;
  • bilis ng tunog sa tubig-alat = 1,532.3 m/s(sa 24°C, 35 ppm salinity at zero depth).


    • Relasyon sa pagitan ng pandinig at presyon
    dalas at lakas ng tunog

    Tulad ng nasabi na natin, ang isang tao ay perpektong nakakakita ng tunog na may dalas na 16 hanggang 20,000 Hz. Gayunpaman, ang napakadalas ng tunog ay hindi nagbibigay sa atin ng pagkakataong masuri kung gaano ito kaligtas para sa mga tao. Ang dalas ng tunog ay nagpapahiwatig ng teoretikal na posibilidad na marinig ang gayong tunog, ngunit praktikal kung marinig natin ito o hindi ay depende sa amplitude. Ang logarithm ng amplitude ay sinusukat sa decibels (dB). Ang decibel ay isang relatibong sukatan kung gaano kalaki ang volume ng isang tunog na tumaas o bumaba.

    Ang lakas ay ang maliwanag na lakas ng isang tunog at sinusukat sa decibel. Ang dependence ng loudness sa sound pressure level (at sound intensity) ay isang purong non-linear curve, ito ay may logarithmic character. Kapag ang antas ng presyon ng tunog ay tumaas ng 10 dB, ang dami ng tunog ay tataas ng 2 beses.

    Anong mga antas ng volume ang nakakaharap natin sa ating buhay?

    Tunog

    Loudness, dB

    Katahimikan (espesyal na silid)

    Isang tahimik na bulong, ang kiliti ng relo

    Ang kaluskos ng mga dahon, ang pag-ikot ng orasan, ang pamantayan para sa mga tirahan

    Kabukiran sa labas ng kalsada, library

    Tahimik na lugar ng tirahan, parke, tahimik na pag-uusap

    Katamtamang dami ng usapan, tahimik na kalye, tahimik na opisina

    Normal na pag-uusap sa 1m, ang pamantayan para sa mga opisina

    Busy na kalye, telepono

    Malakas na alarm clock, ingay ng trak o motorsiklo

    Malakas na hiyawan, jackhammer, sasakyang pangkargamento sa layong 7m

    Subway na tren, hair dryer, tindahan ng panday, napakaingay na pabrika

    Rock music, sigaw ng isang bata, helicopter, tractor sa layo na 1m

    Pain threshold, malapit na kulog, vuvuzela sa layo na 1m

    Pinsala panloob na tainga, maximum volume sa isang rock concert

    Contusion, trauma, posibleng pagkalagot ng eardrum

    Shock, trauma, pagkaputol ng eardrum

    Posibleng pumutok sa baga, posibleng kamatayan

    Max. presyon ng air shock wave sa panahon ng pagsabog ng trinitrotoluene

    Ang pinakamataas na presyon ng isang air shock wave sa panahon ng pagsabog ng nuklear

    Presyon sa nuclear charge sa oras ng pagsabog ng nuklear

    Ang mga ingay sa ating mga tahanan (residential premises) ay maaaring mangyari dahil sa iba't ibang dahilan. Depende sa pinagmulan ng ingay, nahahati sila sa shock, air, structural at acoustic.

    Mga uri ng ingay (tunog):

  • ingay ng epekto nangyayari kapag ang istraktura ng silid ay tumatanggap ng isang suntok at ang mga nagresultang vibrations ay ipinadala sa mga dingding o kisame. Ang epekto ng ingay ay nangyayari kapag tumama sa sahig mabibigat na bagay, gumagalaw na kasangkapan, ang tunog ng mga yabag, pagtama sa dingding. Ayon sa mga istruktura, ang mga sound vibrations ay maaaring magpalaganap nang sapat na malayo, dahil. ang mga ito ay ipinapadala sa lahat ng katabing dingding, kisame at sahig.
  • ingay sa hangin kumakalat sa hangin, ngunit ang mga dingding at kisame ay hindi nakakasipsip ng mga vibrations ng tunog na nasa hangin nang maayos. Ang kakayahang sumipsip ng mga tunog sa pamamagitan ng mga dingding at kisame ay nakasalalay sa materyal kung saan sila binubuo. Kung mas malaki ang mga partisyon, mas malaki ang soundproofing effect na mayroon ang mga ito. Sa mga silid, ang ingay sa hangin ay kadalasang malalakas na boses, malakas na musika, tahol ng mga aso.
  • ingay sa istruktura nangyayari kapag ang mga panginginig ng boses ay ipinadala sa pamamagitan ng mga tubo, mga baras ng bentilasyon, at iba pang mga elemento ng komunikasyon. Ang ilang mga elemento ng komunikasyon ay maaaring magpadala ng mga tunog sa malalayong distansya. Nabatid na napakaraming kapitbahay ang nakakarinig ng katok sa mga baterya.
  • acoustic ingay kadalasang nangyayari sa mga silid na walang kagamitan at nagpapakita ng sarili sa anyo ng isang echo.

    • Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng hangin sa iba't ibang mga istraktura, kung ang mga bilis ng daloy ay napakataas at ang mga transverse na sukat ng mga katawan sa daloy ay maliit, ang mga ultrasonic vibrations ay nabuo, at kung ang mga bilis ng daloy ay mababa at ang mga transverse na sukat ay malaki, ang mga infrasound ay nabuo. Halimbawa, kapag umaagos sa paligid ng mga puno, poste ng telegrapo, metal trusses, kagamitan sa barko, ang huli ay maglalabas ng mga infrasound.

    Ang kasalukuyang SanPiN 2.1.2.2801-10 "Mga Pagbabago at pagdaragdag No. 1 sa SanPiN 2.1.2.2645-10 "Mga kinakailangan sa sanitary at epidemiological para sa mga kondisyon ng pamumuhay sa mga gusali at lugar ng tirahan" ay naglalaman ng mga sumusunod na pamantayan para sa mga lugar ng tirahan:

    Mga pinahihintulutang antas ng ingay sa mga lugar ng tirahan

    Pangalan ng lugar, teritoryo

    Mga Oras ng Araw

    Mga antas ng presyon ng tunog, dB, sa mga frequency ng octave
    na may average na mga geometric na frequency, Hz

    Mga sala ng mga apartment

    7 - 23 oras

    23 - 7 o'clock

    Mga teritoryong direktang katabi ng mga gusali ng tirahan

    7 - 23 oras

    23 - 7 o'clock

    Mga pinahihintulutang antas ng infrasound sa mga lugar ng tirahan

    Nangyayari sa gas, likido at solid na media, na, kapag naabot ang mga organo ng pandinig ng tao, ay nakikita ng mga ito bilang tunog. Ang dalas ng mga alon na ito ay nasa saklaw mula 20 hanggang 20,000 oscillations bawat segundo. Nagbibigay kami ng mga formula para sa isang sound wave at isinasaalang-alang ang mga katangian nito nang mas detalyado.

    Bakit lumilitaw ang isang sound wave?

    Maraming tao ang nagtataka kung ano ang sound wave. Ang likas na katangian ng tunog ay nakasalalay sa paglitaw ng perturbation sa isang nababanat na daluyan. Halimbawa, kapag ang isang pressure perturbation sa anyo ng compression ay nangyayari sa isang tiyak na dami ng hangin, ang lugar na ito ay may posibilidad na kumalat sa kalawakan. Ang prosesong ito ay humahantong sa compression ng hangin sa mga lugar na katabi ng pinagmulan, na malamang na lumawak din. Ang prosesong ito ay sumasaklaw ng higit pa at higit pa sa espasyo hanggang sa maabot nito ang ilang receiver, halimbawa, ang tainga ng tao.

    Pangkalahatang katangian ng mga sound wave

    Isaalang-alang ang mga tanong kung ano ang sound wave at kung paano ito nakikita ng tainga ng tao. Ang sound wave ay longitudinal; kapag ito ay pumasok sa ear shell, nagiging sanhi ito ng eardrum na manginig sa isang tiyak na frequency at amplitude. Maaari mo ring katawanin ang mga pagbabagong ito bilang pana-panahong mga pagbabago sa presyon sa microvolume ng hangin na katabi ng lamad. Una, tumataas ito kaugnay sa normal na presyon ng atmospera, at pagkatapos ay bumababa, na sumusunod sa mga batas sa matematika ng maharmonya na paggalaw. Ang amplitude ng mga pagbabago sa air compression, iyon ay, ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum o minimum na presyon na nilikha ng isang sound wave, na may atmospheric pressure ay proporsyonal sa amplitude ng sound wave mismo.

    Maraming mga pisikal na eksperimento ang nagpakita na ang pinakamataas na presyon na maaaring maramdaman ng tainga ng tao nang hindi ito sinasaktan ay 2800 µN/cm 2 . Para sa paghahambing, sabihin natin na ang presyon ng atmospera malapit sa ibabaw ng lupa ay 10 milyon µN/cm 2 . Isinasaalang-alang ang proporsyonalidad ng presyon at amplitude ng mga oscillations, maaari nating sabihin na ang huling halaga ay hindi gaanong mahalaga kahit na para sa pinakamalakas na alon. Kung pinag-uusapan natin ang haba ng isang sound wave, kung gayon para sa dalas ng 1000 vibrations bawat segundo ito ay magiging isang libo ng isang sentimetro.

    Ang pinakamahina na mga tunog ay lumilikha ng mga pagbabago sa presyon ng pagkakasunud-sunod ng 0.001 μN / cm 2, ang kaukulang amplitude ng mga oscillations ng alon para sa dalas ng 1000 Hz ay ​​10 -9 cm, habang ang average na diameter ng mga molekula ng hangin ay 10 -8 cm, iyon ay, ang tainga ng tao ay isang sobrang sensitibong organ.

    Ang konsepto ng intensity ng sound waves

    Mula sa isang geometric na pananaw, ang isang sound wave ay isang panginginig ng boses ng isang tiyak na anyo, ngunit mula sa isang pisikal na punto ng view, ang pangunahing pag-aari ng mga sound wave ay ang kanilang kakayahang maglipat ng enerhiya. Ang pinakamahalagang halimbawa ng paglipat ng enerhiya ng alon ay ang araw, na ang mga sinag na electromagnetic wave ay nagbibigay ng enerhiya sa ating buong planeta.

    Ang intensity ng sound wave sa physics ay tinukoy bilang ang dami ng enerhiya na dinadala ng wave sa pamamagitan ng unit surface, na patayo sa propagation ng wave, at bawat unit time. Sa madaling salita, ang intensity ng isang alon ay ang kapangyarihan nito na inilipat sa pamamagitan ng isang unit area.

    Ang lakas ng mga sound wave ay karaniwang sinusukat sa mga decibel, na batay sa isang logarithmic scale, na maginhawa para sa praktikal na pagsusuri ng mga resulta.

    Intensity ng iba't ibang tunog

    Ang sumusunod na sukat ng decibel ay nagbibigay ng ideya ng kahulugan ng iba't ibang at ang mga sensasyong dulot nito:

    • ang threshold ng hindi kasiya-siya at hindi komportable na mga sensasyon ay nagsisimula sa 120 decibels (dB);
    • ang riveting hammer ay lumilikha ng ingay na 95 dB;
    • mataas na bilis ng tren - 90 dB;
    • kalye na may mabigat na trapiko - 70 dB;
    • ang dami ng isang normal na pag-uusap sa pagitan ng mga tao - 65 dB;
    • ang isang modernong kotse na gumagalaw sa katamtamang bilis ay gumagawa ng ingay na 50 dB;
    • ang average na dami ng radyo - 40 dB;
    • tahimik na pag-uusap - 20 dB;
    • ingay ng mga dahon ng puno - 10 dB;
    • ang minimum na threshold ng sensitivity ng tunog ng tao ay malapit sa 0 dB.

    Pagkamapagdamdam tainga ng tao depende sa dalas ng tunog at ito ang pinakamataas na halaga para sa mga sound wave na may dalas na 2000-3000 Hz. Para sa tunog sa saklaw ng dalas na ito, ang mas mababang threshold ng sensitivity ng tao ay 10 -5 dB. Ang mas mataas at mas mababang mga frequency kaysa sa tinukoy na agwat ay humahantong sa isang pagtaas sa mas mababang threshold ng sensitivity sa paraan na ang isang tao ay nakakarinig ng mga frequency na malapit sa 20 Hz at 20,000 Hz lamang sa kanilang intensity na ilang sampu ng dB.

    Tulad ng para sa itaas na threshold ng intensity, pagkatapos kung saan ang tunog ay nagsisimulang magdulot ng abala para sa isang tao at kahit na sakit, dapat sabihin na halos hindi ito nakasalalay sa dalas at namamalagi sa saklaw ng 110-130 dB.

    Mga geometric na katangian ng isang sound wave

    Ang tunay na sound wave ay isang kumplikadong oscillatory packet ng mga longitudinal wave, na maaaring mabulok sa simpleng harmonic oscillations. Ang bawat naturang oscillation ay inilalarawan mula sa isang geometric na punto ng view ng mga sumusunod na katangian:

    1. Amplitude - ang maximum na paglihis ng bawat seksyon ng wave mula sa equilibrium. Ang halagang ito ay itinalagang A.
    2. Panahon. Ito ang oras na kinakailangan para sa isang simpleng alon upang makumpleto ang kumpletong oscillation nito. Pagkatapos ng panahong ito, ang bawat punto ng alon ay magsisimulang ulitin ang proseso ng oscillatory nito. Ang panahon ay karaniwang tinutukoy ng letrang T at sinusukat sa mga segundo sa SI system.
    3. Dalas. Ito ay isang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming mga oscillations ang ginagawa ng isang partikular na wave bawat segundo. Iyon ay, sa kahulugan nito, ito ay isang halaga na kabaligtaran sa panahon. Ito ay itinalaga f. Para sa dalas ng isang sound wave, ang formula para sa pagtukoy nito sa mga tuntunin ng isang panahon ay ang mga sumusunod: f = 1/T.
    4. Ang haba ng daluyong ay ang distansya na naglalakbay sa isang panahon ng oscillation. Sa geometriko, ang wavelength ay ang distansya sa pagitan ng dalawang pinakamalapit na maxima o dalawang pinakamalapit na minima sa isang sinusoidal curve. Ang haba ng oscillation ng sound wave ay ang distansya sa pagitan ng pinakamalapit na lugar ng air compression o ang pinakamalapit na lugar ng rarefaction nito sa espasyo kung saan gumagalaw ang wave. Ito ay karaniwang tinutukoy ng letrang Griyego na λ.
    5. Ang bilis ng pagpapalaganap ng isang sound wave ay ang distansya kung saan ang rehiyon ng compression o ang rehiyon ng rarefaction ng wave ay nagpapalaganap bawat yunit ng oras. Ang halagang ito ay tinutukoy ng titik v. Para sa bilis ng sound wave, ang formula ay: v = λ*f.

    Ang geometry ng isang dalisay na alon ng tunog, iyon ay, isang alon ng patuloy na kadalisayan, ay sumusunod sa isang sinusoidal na batas. Sa pangkalahatang kaso, ang formula ng sound wave ay: y = A*sin(ωt), kung saan ang y ay ang halaga ng coordinate ng isang naibigay na punto ng wave, t ay oras, ω = 2*pi*f ay ang cyclic oscillation frequency.

    aperiodic na tunog

    Maraming mga mapagkukunan ng tunog ang maaaring ituring na pana-panahon, halimbawa, ang tunog mula sa mga instrumentong pangmusika tulad ng isang gitara, piano, plauta, ngunit mayroon ding isang malaking bilang ng mga tunog sa kalikasan na aperiodic, iyon ay, ang mga sound vibrations ay nagbabago ng kanilang dalas at hugis sa espasyo. Sa teknikal, ang ganitong uri ng tunog ay tinatawag na ingay. Ang mga matingkad na halimbawa ng aperiodic na tunog ay ang ingay sa lungsod, ang tunog ng dagat, mga tunog mula sa mga instrumentong percussion, halimbawa, mula sa drum, at iba pa.

    Daluyan ng pagpapalaganap ng tunog

    Unlike electromagnetic radiation, na ang mga photon ay hindi nangangailangan ng anumang materyal na daluyan para sa kanilang pagpapalaganap, ang likas na katangian ng tunog ay tulad na ang isang tiyak na daluyan ay kinakailangan para sa pagpapalaganap nito, iyon ay, ayon sa mga batas ng pisika, ang mga sound wave ay hindi maaaring magpalaganap sa isang vacuum.

    Ang tunog ay maaaring magpalaganap sa mga gas, likido at solid. Ang mga pangunahing katangian ng isang sound wave na nagpapalaganap sa isang medium ay ang mga sumusunod:

    • ang alon ay kumakalat nang linear;
    • kumakalat ito nang pantay-pantay sa lahat ng direksyon sa isang homogenous na daluyan, iyon ay, ang tunog ay nag-iiba mula sa pinagmulan, na bumubuo ng isang perpektong spherical na ibabaw.
    • anuman ang amplitude at dalas ng tunog, ang mga alon nito ay kumakalat sa parehong bilis sa isang partikular na daluyan.

    Ang bilis ng sound waves sa iba't ibang media

    Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay nakasalalay sa dalawang pangunahing salik: ang daluyan kung saan naglalakbay ang alon at ang temperatura. Sa pangkalahatan, ito ay gumagana susunod na tuntunin: mas siksik ang daluyan, at mas mataas ang temperatura nito, mas mabilis na naglalakbay ang tunog dito.

    Halimbawa, ang bilis ng pagpapalaganap ng sound wave sa hangin malapit sa ibabaw ng lupa sa temperatura na 20 ℃ at halumigmig na 50% ay 1235 km/h o 343 m/s. Sa tubig, sa isang naibigay na temperatura, ang tunog ay naglalakbay nang 4.5 beses na mas mabilis, iyon ay, mga 5735 km/h o 1600 m/s. Tulad ng para sa pag-asa ng bilis ng tunog sa temperatura sa hangin, tumataas ito ng 0.6 m / s na may pagtaas ng temperatura para sa bawat degree na Celsius.

    Timbre at tono

    Kung ang isang string o metal plate ay pinapayagang malayang mag-vibrate, ito ay maglalabas ng mga tunog. magkaibang frequency. Napakabihirang makahanap ng katawan na maglalabas ng tunog ng isang partikular na frequency, kadalasan ang tunog ng isang bagay ay may set ng mga frequency sa isang tiyak na pagitan.

    Ang timbre ng isang tunog ay tinutukoy ng bilang ng mga harmonika na naroroon dito at ang kani-kanilang mga intensidad. Timbre ay pansariling halaga, ibig sabihin, ito ang persepsyon ng isang bagay na tumutunog ng isang partikular na tao. Ang Timbre ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na pang-uri: mataas, makinang, matunog, melodiko, at iba pa.

    Ang tono ay isang tunog na sensasyon na nagpapahintulot na ito ay maiuri bilang mataas o mababa. Ang halagang ito ay subjective din at hindi masusukat ng anumang instrumento. Ang tono ay nauugnay sa isang layunin na dami - ang dalas ng isang sound wave, ngunit walang malinaw na ugnayan sa pagitan nila. Halimbawa, para sa isang single-frequency na tunog ng pare-pareho ang intensity, tumataas ang tono habang tumataas ang frequency. Kung ang dalas ng tunog ay nananatiling pare-pareho, at ang intensity nito ay tumataas, kung gayon ang tono ay nagiging mas mababa.

    Hugis ng mga pinagmumulan ng tunog

    Alinsunod sa hugis ng katawan na nagsasagawa ng mga mekanikal na panginginig ng boses at sa gayon ay bumubuo ng mga alon, mayroong tatlong pangunahing uri:

    1. pinagmulan ng punto. Gumagawa ito ng mga sound wave na spherical ang hugis at mabilis na nabubulok na may distansya mula sa pinagmulan (humigit-kumulang 6 dB kung ang distansya mula sa pinagmulan ay nadoble).
    2. pinagmulan ng linya. Lumilikha ito ng mga cylindrical wave, ang intensity na bumababa nang mas mabagal kaysa mula sa isang point source (para sa bawat pagdodoble ng distansya mula sa pinagmulan, ang intensity ay bumababa ng 3 dB).
    3. Flat o two-dimensional na pinagmulan. Bumubuo lamang ito ng mga alon sa isang tiyak na direksyon. Ang isang halimbawa ng naturang pinagmulan ay isang piston na gumagalaw sa isang silindro.

    Mga mapagkukunan ng elektronikong tunog

    Upang lumikha ng isang sound wave, ang mga elektronikong mapagkukunan ay gumagamit ng isang espesyal na lamad (speaker), na nagsasagawa ng mga mekanikal na panginginig ng boses dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng electromagnetic induction. Kabilang sa mga naturang mapagkukunan ang sumusunod:

    • mga manlalaro ng iba't ibang mga disc (CD, DVD at iba pa);
    • mga cassette recorder;
    • mga tatanggap ng radyo;
    • Mga TV at ilang iba pa.

    DEPINISYON

    Tunog- ang mga ito ay kumakalat sa isang nababanat na daluyan (gas, likido, solid) at may frequency range na maaaring maramdaman ng tainga ng tao (mula 16 Hz hanggang 20 kHz).

    Ang mga vibrations ng mga particle na nagdudulot ng paglitaw ng mga mekanikal na alon ng dalas na ito ay tinatawag acoustic, at ang sangay ng pisika na nag-aaral ng mga katangian ng tunog at mga katangian ng pagpapalaganap nito - acoustics.

    Ang pagpapalaganap ng tunog sa hangin ay nagsisimula sa mga vibrations ng hangin malapit sa ibabaw ng isang oscillating body. Ang isang katawan na lumilikha ng isang perturbation ng density ng isang medium ay tinatawag pinagmulan ng tunog. Ang mga pinagmumulan ng tunog ay maaaring mga solido (isang string ng isang instrumentong pangmusika, mga vocal cord, crust ng lupa, mga dahon ng puno), mga likido (isang jet ng tubig o mga alon sa ibabaw ng tubig) at mga gas (air jet sa mga instrumentong pangmusika, hangin). Ang mga pagbabagu-bago sa density ng hangin ay humantong sa pag-aalis ng mga molekula sa mga kalapit na layer, na, sa turn, ay nakakaapekto sa kanilang mga kapitbahay. Kaya, mula sa isang punto ng daluyan patungo sa isa pa, ang paunang perturbation ay ipinadala. Ang sound wave ay nagdudulot ng sapilitang oscillations ng eardrum ng tainga ng tao, na naitala ng utak.

    Mga katangian ng tunog

    Ang tunog ay nagpapalaganap mula sa dulo. Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa daluyan ng pagpapalaganap at kondisyon nito. Halimbawa, ang bilis ng tunog sa hangin sa temperatura ay 330 m/s, at sa tubig sa parehong temperatura ay 1500 m/s.

    Ang tunog na ginawa ay tinatawag na musical tone. Ang ingay ay isang magulong pinaghalong musikal na tono.

    Lakas ng tunog ay tinutukoy ng amplitude ng mga oscillations sa sound wave.

    Pitch depende sa - mas mataas ang dalas, mas mataas ang tunog.

    Mga halimbawa ng paglutas ng problema

    HALIMBAWA 1

    Mag-ehersisyo Isang malaking bloke ng yelo ang naputol mula sa tuktok ng iceberg at nahulog sa tubig. Ang mga instrumentong naka-install sa barko at nakatanggap ng tunog sa ilalim ng tubig ay nagrehistro ng splash ng isang nahulog na bloke 10 segundo mas maaga kaysa sa tunog ng pagkahulog na umabot sa hangin ay narinig. Gaano kalayo ang iceberg mula sa barko?
    Solusyon Sa isang homogenous na medium, ang tunog ay naglalakbay sa isang pare-pareho ang bilis, kaya ang distansya na nilakbay ng isang sound wave sa harap ng hangin ay:

    at ang distansya na nilakbay ng sound wave sa harap ng tubig:

    Ang agwat ng oras sa pagitan ng pagpaparehistro ng tunog ng mga instrumento at ang splash ng nahulog na bloke:

    para magsulat ka:

    kung saan ang distansya mula sa malaking bato ng yelo sa barko:

    Ayon sa mga talahanayan, tinutukoy namin ang bilis ng tunog sa hangin sa m / s at ang bilis ng tunog sa tubig sa parehong temperatura m / s.

    Kalkulahin natin:
    Sagot Ang iceberg ay nasa layong 4491 m mula sa barko.

    HALIMBAWA 2

    Mag-ehersisyo Isang bato ang nahulog sa minahan. Narinig ng lalaki ang tunog ng kanyang pagkahulog 6 na segundo pagkatapos ng pagsisimula ng pagkahulog. Hanapin ang lalim ng minahan. Ang bilis ng tunog ay 332 m/s.
    Solusyon Gumawa tayo ng isang guhit sa pamamagitan ng pagdidirekta sa coordinate axis sa direksyon ng paggalaw ng bato.

    Ang bato ay nahuhulog mula sa . Ang lalim ng pagbagsak ng bato (coordinate nito) ay nagbabago sa oras ayon sa batas:

    Sa sandaling bumagsak ang bato sa ilalim ng baras, ang lalim ng pagkahulog ng bato ay magiging katumbas ng lalim ng baras, upang maisulat natin:

    kung saan ang panahon ng pagbagsak ng bato:

    Ang harap ng isang sound wave ay gumagalaw nang pare-pareho, kaya ang oras na kailangan para maabot ng tunog ang isang tao:

    Ang oras pagkatapos kung saan narinig ng isang tao ang tunog ay katumbas ng kabuuan ng mga oras ng pagbagsak ng bato at ang paggalaw ng harap ng sound wave:

    Mula sa equation na ito, tinutukoy namin ang lalim ng minahan.

    Isulat muli natin ang equation sa pamamagitan ng paghihiwalay ng square root:

    I-square natin ang magkabilang panig ng equation:

    Isulat muli natin ang equation sa anyo:

    i-multiply ang magkabilang panig ng equation sa pamamagitan ng:

    © 2023 Portal ng impormasyon tungkol sa mga pusa. Edukasyon, nutrisyon, pangangalaga