Ano ang mga uri ng sound wave? Subjective na mga halaga ng tunog. Mga sound wave sa musika

Ang tunog ay mga nababanat na alon sa isang daluyan (madalas na hangin) na hindi nakikita ngunit nakikita ng tainga ng tao (ang alon ay kumikilos sa eardrum). Ang sound wave ay isang longitudinal wave ng compression at rarefaction.

Kung gagawa tayo ng vacuum, makikilala ba natin ang mga tunog? Inilagay ni Robert Boyle ang isang orasan sa isang garapon ng salamin noong 1660. Pagkatapos mag-pump out ng hangin, wala siyang narinig na ingay. Pinatunayan iyon ng karanasan kailangan ng medium para lumaganap ang tunog.

Ang tunog ay maaari ring maglakbay sa pamamagitan ng likido at solidong media. Ang mga epekto ng mga bato ay malinaw na maririnig sa ilalim ng tubig. Ilagay ang orasan sa isang dulo ng kahoy na tabla. Sa pamamagitan ng paglalagay ng iyong tainga sa kabilang dulo, malinaw mong maririnig ang pag-tiktik ng orasan.

Ang sound wave ay dumadaan sa kahoy

Ang pinagmulan ng tunog ay kinakailangang mga oscillating na katawan. Halimbawa, ang isang string sa isang gitara sa normal nitong estado ay hindi tumutunog, ngunit sa sandaling gawin namin itong mag-vibrate, isang sound wave ang lalabas.

Gayunpaman, ipinapakita ng karanasan na hindi lahat ng oscillating body ay pinagmumulan ng tunog. Halimbawa, ang isang bigat na nasuspinde sa isang thread ay hindi gumagawa ng tunog. Ang katotohanan ay ang tainga ng tao ay hindi nakikita ang lahat ng mga alon, ngunit ang mga lumilikha lamang ng mga katawan na nag-o-oscillating na may dalas mula 16 Hz hanggang 20,000 Hz. Ang ganitong mga alon ay tinatawag tunog. Ang mga oscillation na may dalas na mas mababa sa 16Hz ay ​​tinatawag infrasound. Ang mga oscillation na may dalas na higit sa 20,000 Hz ay ​​tinatawag ultrasound.

Bilis ng tunog

Ang mga sound wave ay hindi dumadaloy kaagad, ngunit may tiyak na bilis (katulad ng bilis ng pare-parehong paggalaw).

Iyon ang dahilan kung bakit sa panahon ng bagyo ay una nating nakikita ang kidlat, iyon ay, liwanag (ang bilis ng liwanag ay higit na mas mataas kaysa sa bilis ng tunog), at pagkatapos ay naririnig ang tunog.

Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa daluyan: sa mga solido at likido ang bilis ng tunog ay mas malaki kaysa sa hangin. Ito ay mga tabular na sinusukat na constants. Habang tumataas ang temperatura ng daluyan, tumataas ang bilis ng tunog, at habang bumababa ito, bumababa ito.

Magkaiba ang mga tunog. Upang makilala ang tunog, ang mga espesyal na dami ay ipinakilala: lakas ng tunog, pitch at timbre ng tunog.

Ang dami ng tunog ay depende sa amplitude ng mga vibrations: mas malaki ang amplitude ng vibrations, mas malakas ang tunog. Bilang karagdagan, ang pang-unawa ng dami ng tunog ng ating tainga ay nakasalalay sa dalas ng mga panginginig ng boses sa sound wave. Ang mga mas mataas na frequency wave ay itinuturing na mas malakas.

Tinutukoy ng dalas ng sound wave ang pitch ng tono. Kung mas mataas ang dalas ng panginginig ng boses ng isang pinagmumulan ng tunog, mas mataas ang tunog na ginagawa nito. Ang mga boses ng tao ay nahahati sa ilang hanay sa pitch.

Ang mga tunog mula sa iba't ibang pinagmulan ay isang kumbinasyon ng mga harmonic vibrations ng iba't ibang mga frequency. Ang bahagi ng pinakamahabang panahon (pinakamababang dalas) ay tinatawag na pangunahing tono. Ang natitirang bahagi ng tunog ay mga overtone. Ang hanay ng mga sangkap na ito ay lumilikha ng kulay at timbre ng tunog. Ang hanay ng mga overtone sa mga boses iba't ibang tao bagama't bahagyang naiiba, tinutukoy nito ang timbre ng isang partikular na boses.

Echo. Ang isang echo ay nabuo bilang isang resulta ng pagmuni-muni ng tunog mula sa iba't ibang mga hadlang - mga bundok, kagubatan, dingding, malalaking gusali, atbp. Ang isang echo ay nangyayari lamang kapag ang sinasalamin na tunog ay nakikita nang hiwalay sa orihinal na sinasalitang tunog. Kung mayroong maraming mga mapanimdim na ibabaw at sila ay nasa iba't ibang distansya mula sa isang tao, kung gayon ang mga sinasalamin na sound wave ay makakarating sa kanya sa iba't ibang oras. Sa kasong ito, ang echo ay magiging marami. Ang balakid ay dapat na 11m ang layo mula sa tao upang marinig ang echo.

Reflection ng tunog. Ang tunog ay sumasalamin sa makinis na mga ibabaw. Samakatuwid, kapag gumagamit ng isang sungay, ang mga sound wave ay hindi nakakalat sa lahat ng direksyon, ngunit bumubuo ng isang makitid na nakadirekta beam, dahil sa kung saan ang lakas ng tunog ay tumataas at ito ay kumakalat sa isang mas malaking distansya.

Ang ilang mga hayop (halimbawa, paniki, dolphin) ay naglalabas ng mga ultrasonic vibrations, pagkatapos ay nakikita ang sinasalamin na alon mula sa mga obstacle. Ito ay kung paano nila tinutukoy ang lokasyon at distansya sa nakapalibot na mga bagay.

Echolocation. Ito ay isang paraan upang matukoy ang lokasyon ng mga katawan sa pamamagitan ng mga ultrasonic signal na makikita mula sa kanila. Malawakang ginagamit sa pagpapadala. Naka-install sa mga barko mga sonar- mga aparato para sa pagkilala sa mga bagay sa ilalim ng tubig at pagtukoy sa lalim at topograpiya ng ilalim. Ang isang sound emitter at receiver ay inilalagay sa ilalim ng sisidlan. Ang emitter ay nagbibigay ng maikling signal. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa oras ng pagkaantala at direksyon ng mga bumabalik na signal, tinutukoy ng computer ang posisyon at laki ng bagay na sumasalamin sa tunog.

Ang ultratunog ay ginagamit upang makita at matukoy ang iba't ibang mga pinsala sa mga bahagi ng makina (mga void, bitak, atbp.). Ang aparato na ginagamit para sa layuning ito ay tinatawag ultrasonic flaw detector. Ang isang stream ng maikling ultrasonic signal ay ipinadala sa bahaging pinag-aaralan, na makikita mula sa mga inhomogeneities na matatagpuan sa loob nito at, bumabalik, ipasok ang receiver. Sa mga lugar kung saan walang mga depekto, ang mga signal ay dumadaan sa bahagi nang walang makabuluhang pagmuni-muni at hindi nakarehistro ng receiver.

Ang ultratunog ay malawakang ginagamit sa gamot upang masuri at gamutin ang ilang mga sakit. Hindi tulad ng X-ray, ang mga alon nito ay hindi mapaminsalang impluwensya sa tela. Mga pagsusuri sa diagnostic ultrasound (ultrasound) payagan nang wala interbensyon sa kirurhiko makilala ang mga pathological na pagbabago sa mga organo at tisyu. Ang isang espesyal na aparato ay nagtuturo mga ultrasonic wave na may dalas mula 0.5 hanggang 15 MHz sa isang tiyak na bahagi ng katawan, ang mga ito ay makikita mula sa organ na pinag-aaralan at ipinapakita ng computer ang imahe nito sa screen.

Ang infrasound ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pagsipsip sa iba't ibang media, bilang resulta kung saan ang mga infrasound wave sa hangin, tubig at crust ng lupa ay maaaring magpalaganap sa napakalayo. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nahahanap praktikal na gamit sa pagtukoy ng mga lokasyon malakas na pagsabog o ang posisyon ng nagpapaputok na sandata. Ginagawang posible ang pagpapalaganap ng infrasound sa malalayong distansya sa dagat mga hula sa natural na kalamidad- tsunami. Ang dikya, crustacean, atbp. ay may kakayahang makita ang mga infrasound at madama ang paglapit nito bago pa man magsimula ang isang bagyo.

Ang araling ito ay sumasaklaw sa paksang “Sound Waves”. Sa araling ito ay magpapatuloy tayo sa pag-aaral ng acoustics. Una, ulitin natin ang kahulugan ng mga sound wave, pagkatapos ay isaalang-alang ang kanilang mga saklaw ng dalas at pamilyar sa konsepto ng ultrasonic at infrasonic wave. Tatalakayin din natin ang mga katangian ng sound wave sa iba't ibang media at alamin kung ano ang mga katangian nito. .

Mga sound wave - ang mga ito ay mga mekanikal na panginginig ng boses na, kumakalat at nakikipag-ugnayan sa organ ng pandinig, ay nakikita ng isang tao (Larawan 1).

kanin. 1. Sound wave

Ang sangay ng pisika na tumatalakay sa mga alon na ito ay tinatawag na acoustics. Ang propesyon ng mga taong sikat na tinatawag na "tagapakinig" ay mga acoustician. Ang sound wave ay isang alon na nagpapalaganap sa isang elastic na medium, ito ay isang longitudinal wave, at kapag ito ay nagpapalaganap sa isang elastic na medium, ang compression at discharge ay kahalili. Ito ay ipinapadala sa paglipas ng panahon sa isang distansya (Larawan 2).

kanin. 2. Pagpapalaganap ng sound wave

Kasama sa mga sound wave ang mga vibrations na nangyayari sa dalas mula 20 hanggang 20,000 Hz. Para sa mga frequency na ito ang kaukulang wavelength ay 17 m (para sa 20 Hz) at 17 mm (para sa 20,000 Hz). Ang hanay na ito ay tatawaging naririnig na tunog. Ang mga wavelength na ito ay ibinibigay para sa hangin, ang bilis ng tunog kung saan ay katumbas ng .

Mayroon ding mga hanay na nakikitungo sa mga acoustician - infrasonic at ultrasonic. Ang infrasonic ay ang mga may frequency na mas mababa sa 20 Hz. At ang mga ultrasonic ay ang mga may dalas na higit sa 20,000 Hz (Larawan 3).

kanin. 3. Mga hanay ng sound wave

Ang bawat edukadong tao ay dapat na pamilyar sa hanay ng dalas ng mga sound wave at alam na kung pupunta siya para sa isang ultrasound, ang larawan sa screen ng computer ay gagawin na may dalas na higit sa 20,000 Hz.

Ultrasound – Ito ay mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas mula 20 kHz hanggang isang bilyong hertz.

Ang mga alon na may dalas na higit sa isang bilyong hertz ay tinatawag hypersound.

Ang ultratunog ay ginagamit upang makita ang mga depekto sa mga bahagi ng cast. Ang isang stream ng maikling ultrasonic signal ay nakadirekta sa bahaging sinusuri. Sa mga lugar kung saan walang mga depekto, ang mga signal ay dumadaan sa bahagi nang hindi nakarehistro ng receiver.

Kung mayroong isang crack, isang air cavity o iba pang inhomogeneity sa bahagi, pagkatapos ay ang ultrasonic signal ay makikita mula dito at, bumabalik, pumapasok sa receiver. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na ultrasonic flaw detection.

Ang iba pang mga halimbawa ng mga aplikasyon ng ultrasound ay mga makina pagsusuri sa ultrasound, mga ultrasound machine, ultrasound therapy.

Infrasound – mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas na mas mababa sa 20 Hz. Hindi sila nakikita ng tainga ng tao.

Ang mga likas na pinagmumulan ng mga infrasound wave ay mga bagyo, tsunami, lindol, bagyo, pagsabog ng bulkan, at pagkidlat.

Ang infrasound ay isa ring mahalagang alon na ginagamit upang i-vibrate ang ibabaw (halimbawa, upang sirain ang ilang malalaking bagay). Inilunsad namin ang infrasound sa lupa - at nasira ang lupa. Saan ito ginagamit? Halimbawa, sa mga minahan ng brilyante, kung saan kumukuha sila ng mineral na naglalaman ng mga bahagi ng brilyante at dinurog ito sa maliliit na particle upang mahanap ang mga inklusyong brilyante na ito (Fig. 4).

kanin. 4. Paglalapat ng infrasound

Ang bilis ng tunog ay depende sa mga kondisyon ng kapaligiran at temperatura (Larawan 5).

kanin. 5. Bilis ng pagpapalaganap ng sound wave sa iba't ibang media

Pakitandaan: sa hangin ang bilis ng tunog sa ay katumbas ng , at sa , ang bilis ay tumataas ng . Kung ikaw ay isang mananaliksik, kung gayon ang kaalamang ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa iyo. Maaari ka ring magkaroon ng ilang uri ng sensor ng temperatura na magre-record ng mga pagkakaiba sa temperatura sa pamamagitan ng pagpapalit ng bilis ng tunog sa medium. Alam na natin na kung mas siksik ang daluyan, mas seryoso ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng daluyan, mas mabilis na kumakalat ang alon. Sa huling talata tinalakay natin ito gamit ang halimbawa ng tuyo na hangin at basa-basa na hangin. Para sa tubig, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay . Kung lumikha ka ng isang sound wave (kumatok sa isang tuning fork), kung gayon ang bilis ng pagpapalaganap nito sa tubig ay magiging 4 na beses na mas malaki kaysa sa hangin. Sa pamamagitan ng tubig, ang impormasyon ay aabot ng 4 na beses na mas mabilis kaysa sa pamamagitan ng hangin. At sa bakal ay mas mabilis pa: (Larawan 6).

kanin. 6. Bilis ng pagpapalaganap ng sound wave

Alam mo mula sa mga epiko na ginamit ni Ilya Muromets (at lahat ng mga bayani at ordinaryong mga Ruso at mga lalaki mula sa Gaidar's RVS) ay gumamit ng isang napaka-kagiliw-giliw na paraan ng pag-detect ng isang bagay na papalapit, ngunit malayo pa rin. Ang tunog na ginagawa nito kapag gumagalaw ay hindi pa naririnig. Naririnig siya ni Ilya Muromets, habang ang kanyang tainga sa lupa. Bakit? Dahil ang tunog ay ipinapadala sa solidong lupa sa mas mataas na bilis, na nangangahulugan na ito ay makakarating sa tainga ni Ilya Muromets nang mas mabilis, at magagawa niyang maghanda upang matugunan ang kaaway.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na sound wave ay mga musikal na tunog at ingay. Anong mga bagay ang maaaring lumikha ng mga sound wave? Kung kukuha tayo ng pinagmulan ng alon at isang nababanat na daluyan, kung gagawin nating magkakasuwato ang pinagmumulan ng tunog, magkakaroon tayo ng isang kahanga-hangang sound wave, na tatawaging musikal na tunog. Ang mga pinagmumulan ng mga sound wave ay maaaring, halimbawa, ang mga string ng isang gitara o piano. Ito ay maaaring isang sound wave na nilikha sa air gap ng isang pipe (organ o pipe). Mula sa mga aralin sa musika alam mo ang mga tala: do, re, mi, fa, sol, la, si. Sa acoustics, tinatawag silang mga tono (Larawan 7).

kanin. 7. Mga tono ng musika

Ang lahat ng mga bagay na maaaring gumawa ng mga tono ay magkakaroon ng mga tampok. Paano sila nagkaiba? Magkaiba sila sa wavelength at frequency. Kung ang mga sound wave na ito ay hindi nilikha ng magkakasuwato na tunog o hindi konektado sa ilang uri ng karaniwang piyesa ng orkestra, kung gayon ang ganoong dami ng mga tunog ay tatawaging ingay.

ingay- mga random na oscillations ng iba't ibang pisikal na kalikasan, na nailalarawan sa pagiging kumplikado ng kanilang temporal at spectral na istraktura. Ang konsepto ng ingay ay parehong domestic at pisikal, halos magkapareho sila, at samakatuwid ay ipinakilala namin ito bilang isang hiwalay na mahalagang bagay ng pagsasaalang-alang.

Lumipat tayo sa mga quantitative na pagtatantya ng mga sound wave. Ano ang mga katangian ng musical sound waves? Eksklusibong nalalapat ang mga katangiang ito sa mga harmonic sound vibrations. Kaya, Lakas ng tunog. Paano tinutukoy ang dami ng tunog? Isaalang-alang natin ang pagpapalaganap ng sound wave sa oras o ang mga oscillations ng pinagmulan ng sound wave (Fig. 8).

kanin. 8. Dami ng tunog

Kasabay nito, kung hindi kami nagdagdag ng maraming tunog sa system (halimbawa, pinindot namin nang tahimik ang isang piano key), magkakaroon ng tahimik na tunog. Kung malakas nating itinataas ang ating kamay, nagiging sanhi tayo ng tunog na ito sa pamamagitan ng pagpindot sa susi, nakakakuha tayo ng malakas na tunog. Ano ang nakasalalay dito? Ang isang tahimik na tunog ay may mas maliit na vibration amplitude kaysa malakas na tunog.

Ang susunod na mahalagang katangian ng musikal na tunog at anumang iba pang tunog ay taas. Saan nakasalalay ang pitch ng tunog? Ang taas ay depende sa dalas. Maaari nating gawing madalas na mag-oscillate ang source, o maaari nating gawin itong mag-oscillate nang hindi masyadong mabilis (iyon ay, magsagawa ng mas kaunting mga oscillations bawat yunit ng oras). Isaalang-alang natin ang time sweep ng mataas at mababang tunog ng parehong amplitude (Larawan 9).

kanin. 9. Pitch

Isang kawili-wiling konklusyon ang maaaring iguguhit. Kung ang isang tao ay kumanta sa isang bass voice, kung gayon siya ay may mapagkukunan ng tunog (ito ay vocal cords) ay nagbabago nang ilang beses na mas mabagal kaysa sa isang taong kumakanta ng soprano. Sa pangalawang kaso, ang mga vocal cord ay nag-vibrate nang mas madalas, at samakatuwid ay mas madalas na nagiging sanhi ng mga bulsa ng compression at discharge sa pagpapalaganap ng alon.

May isa pang kawili-wiling katangian ng sound wave na hindi pinag-aaralan ng mga physicist. Ito timbre. Alam mo at madaling makilala ang parehong piraso ng musika na ginanap sa isang balalaika o cello. Paano naiiba ang mga tunog na ito o ang pagganap na ito? Sa simula ng eksperimento, hiniling namin sa mga taong gumagawa ng mga tunog na gawin ang mga ito ng humigit-kumulang sa parehong amplitude, upang ang volume ng tunog ay pareho. Ito ay tulad ng sa kaso ng isang orkestra: kung hindi na kailangang i-highlight ang anumang instrumento, lahat ay tumutugtog ng halos pareho, sa parehong lakas. Kaya iba ang timbre ng balalaika at cello. Kung iguguhit natin ang tunog na ginawa mula sa isang instrumento mula sa isa pa gamit ang mga diagram, magiging pareho sila. Ngunit madali mong makilala ang mga instrumentong ito sa pamamagitan ng kanilang tunog.

Isa pang halimbawa ng kahalagahan ng timbre. Isipin ang dalawang mang-aawit na nagtapos sa parehong unibersidad ng musika na may parehong mga guro. Pare-pareho silang nag-aral, na may mga straight A. Para sa ilang kadahilanan, ang isa ay naging isang natatanging tagapalabas, habang ang isa ay hindi nasisiyahan sa kanyang karera sa buong buhay niya. Sa katunayan, ito ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng kanilang instrumento, na nagiging sanhi ng vocal vibrations sa kapaligiran, ibig sabihin, ang kanilang mga boses ay naiiba sa timbre.

Bibliograpiya

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Physics: isang sangguniang libro na may mga halimbawa ng paglutas ng problema. - 2nd edition repartition. - X.: Vesta: publishing house "Ranok", 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Physics. Ika-9 na baitang: aklat-aralin para sa pangkalahatang edukasyon. mga institusyon/A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - ika-14 na ed., stereotype. - M.: Bustard, 2009. - 300 p.

1. Internet portal "eduspb.com" ()
2. Internet portal “msk.edu.ua” ()
3. Internet portal na “class-fizika.narod.ru” ()

Takdang aralin

1. Paano naglalakbay ang tunog? Ano ang maaaring pinagmulan ng tunog?
2. Maaari bang maglakbay ang tunog sa kalawakan?
3. Ang bawat alon ba na umaabot sa organ ng pandinig ng isang tao ay napapansin niya?

DEPINISYON

Tunog- ito ang mga nagpapalaganap sa isang nababanat na daluyan (gas, likido, solid) at mayroon saklaw ng dalas, na maaaring maramdaman ng tainga ng tao (mula 16 Hz hanggang 20 kHz).

Ang mga panginginig ng butil na nagiging sanhi ng paglitaw ng mga mekanikal na alon ng naturang dalas 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 panginginig ng hangin sa ibabaw ng oscillating body. Ang isang katawan na lumilikha ng kaguluhan sa density ng medium ay tinatawag pinagmulan ng tunog. Ang mga pinagmumulan ng tunog ay maaaring mga solid (kuwerdas ng instrumentong pangmusika, vocal cord, crust ng lupa, mga dahon ng puno), likido (isang daloy ng tubig o alon sa ibabaw ng tubig) at mga gas (mga daloy ng hangin 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. Ito ay kung paano ipinapadala ang paunang kaguluhan mula sa isang punto sa medium patungo sa isa pa. Ang sound wave ay nagdudulot ng sapilitang vibrations ng eardrum tainga ng tao, na nakarehistro ng utak.

Mga katangian ng tunog

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

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

Lakas ng tunog tinutukoy ng amplitude ng vibrations sa isang 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 naitala ang splash ng bumabagsak na block 10 segundo mas maaga kaysa sa narinig na tunog ng pagbagsak na umaabot sa hangin. 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 harap ng isang sound wave sa hangin ay: at ang layo na nilakbay ng harap ng sound wave sa tubig: Ang agwat ng oras sa pagitan ng pag-record ng tunog ng mga instrumento at ang splash ng bumabagsak na bloke: para maisulat natin: saan ang distansya mula sa iceberg sa barko: Gamit ang 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 matatagpuan 4491 m mula sa barko.

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo

Isang bato ang nahulog sa minahan. Narinig ng lalaki ang tunog ng kanyang pagkahulog 6 s pagkatapos ng pagsisimula ng pagkahulog. Hanapin ang lalim ng minahan. Bilis ng tunog 332 m/s.

Solusyon

Kumpletuhin natin ang pagguhit 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 (ang coordinate nito) ay nagbabago sa paglipas ng panahon ayon sa batas: Sa sandaling bumagsak ang bato sa ilalim ng baras, ang lalim ng bato ay magiging katumbas ng lalim ng baras, upang maisulat natin: saan ang oras kung kailan nahulog ang bato: Ang harap ng sound wave ay gumagalaw nang pare-pareho, kaya ang oras na kailangan para maabot ng tunog ang isang tao ay: Ang oras pagkatapos na marinig ng isang tao ang tunog ay katumbas ng kabuuan ng mga oras na nahulog ang bato at ang paggalaw ng harap ng sound wave: Mula sa equation na ito ay tinutukoy namin ang lalim ng baras. Isulat muli natin ang equation, ihiwalay ang square root: I-square natin ang magkabilang panig ng equation: Isulat muli natin ang equation bilang: i-multiply ang magkabilang panig ng equation sa pamamagitan ng:

Sinasagot ng brochure na ito ang karamihan sa mga pangunahing tanong na may kaugnayan sa mga sukat ng tunog at ingay at mga kaugnay na kagamitan.
Ang brochure ay madaling suriin at binabalangkas ang sumusunod na materyal:

Sinasagot ng brochure na ito ang karamihan sa mga pangunahing tanong na may kaugnayan sa mga sukat ng tunog at ingay at mga kaugnay na kagamitan. Ang brochure ay madaling suriin at binabalangkas 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 na mga halaga ng tunog
• Mga kagamitan sa pagsukat ng tunog
• Mga circuit ng pagwawasto ng dalas at mga dynamic na katangian ng sound level meter
• Pagsusuri ng dalas
• Pagpapalaganap ng mga sound wave
• Mga parameter ng acoustic ng mga espesyal na silid at normal na mga silid
• Epekto ng mga bagay na sumasalamin sa tunog
• Ingay sa likod
• Mga impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran
• Mga rekomendasyon at pamantayan ng tunog
• Protocol sa pagsukat
• Graphic na representasyon ng mga field ng tunog at ingay
• Mga kurba ng index ng ingay
• Dosis ng ingay

Tunog at tao

Ang tunog ay isang pangkaraniwang bahagi ng pang-araw-araw na buhay ng modernong tao na halos hindi niya alam ang lahat ng mga uri at tungkulin nito. Ang tunog ay nagdudulot ng kasiyahan sa isang tao, halimbawa, kapag nakikinig sa musika o awit ng ibon. Pinapadali ng tunog ang verbal na komunikasyon sa pagitan ng mga miyembro ng pamilya at mga kaibigan. Ang isang tunog ay nag-aalerto sa isang tao at nagse-signal ng alarma, tulad ng pag-ring ng telepono, katok sa pinto, o sirena na umiiyak. Ang tunog ay nagbibigay sa isang tao ng pagkakataong masuri ang kalidad at gumawa ng diagnosis, halimbawa, ang pag-rattle ng mga balbula ng makina ng kotse, isang tumitirit na gulong o isang bulungan ng puso. Gayunpaman, ang tunog sa modernong lipunan ay kadalasang hindi kasiya-siya at nakakainis.

Ang mga hindi kasiya-siya at nakakainis na tunog ay 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 para sa mga nakatira malapit sa paliparan at sa kanilang pandinig ay maaari itong maging isang tunay na pahirap. Kahit na ang mga tunog at ingay na mababa ang intensity ay maaaring hindi kasiya-siya at nakakainis. Ang isang langitngit na sahig, isang scratched record, o isang tumutulo na gripo ay maaaring maging kasing-irita ng malakas na kulog. Ang pinakamasama sa lahat, ang tunog ay maaari ding makapinsala at mapanira. Ang isang sonic boom, halimbawa, ay maaaring sirain ang salamin sa mga bintana at plaster sa mga dingding. Gayunpaman, ang pinaka-mapanganib at nakakapinsalang 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 acoustic parameter ng mga istruktura ng gusali at loudspeaker ay napabuti at, samakatuwid, posible na mapabuti ang kalidad ng pang-unawa ng musika hindi lamang sa mga bulwagan ng konsiyerto, kundi pati na rin sa normal na pamumuhay. mga espasyo.

• Ginagawang posible ng mga sukat ng tunog na tumpak at siyentipikong suriin at suriin ang mga nakakairita at nakakapinsalang tunog at ingay. Dapat itong bigyang-diin na batay sa mga resulta ng pagsukat, posible na obhetibo 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 sikolohikal na katangian katawan ng tao imposibleng tumpak at hindi malabo na matukoy ang antas ng subjective na hindi kasiya-siya o pagkamayamutin iba't ibang tunog kaugnay ng 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 ay pinapadali ang maagang pag-aampon ng naaangkop na mga hakbang. Batay sa mga pag-aaral at pagsukat ng audiometric, maaaring masuri 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, proteksyon sa kalusugan.
• Sa wakas, mahusay ang mga sukat at pagsusuri ng tunog pamamaraan ng diagnostic, ginagamit sa paglutas ng mga problema sa pagkontrol ng ingay sa mga paliparan, industriya, mga gusali, lugar ng tirahan, mga studio ng radyo, atbp. 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 tainga 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 panahon ay nangyayari nang napakabagal na hindi nila napapansin sa 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 at hindi nagrerehistro ng mabilis na pagbabago sa presyon, kaya hindi ito magagamit upang sukatin ang tunog.

Ang bilang ng mga pagbabago sa presyon bawat segundo ay tinatawag na dalas ng tunog at ipinahayag sa mga yunit ng Hz (hertz). Ang hanay ng mga naririnig na frequency ay umaabot mula 20 Hz hanggang 20000 Hz (20 kHz)

Tandaan na ang frequency range na sakop ng piano ay may mga limitasyon na 27.5 Hz at 4186 Hz.
May magandang ideya ang mga tao sa bilis ng tunog sa hangin batay sa eksperimental na paraan pagtukoy ng distansya sa pagitan ng nagmamasid at ng kidlat: mula sa sandali ng pagmamasid sa kidlat hanggang sa pang-unawa ng dagundong sa pagitan ng 3 segundo. tumutugma sa mga pagitan ng distansya na 1 km ang haba. Sa muling pagkalkula, 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 wavelength ng tunog 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 bahagi bawat milyon ng pangunahing yunit ng presyon (pascal), i.e. 20 µPa (20 micropascal). Ito ay katumbas ng normal na presyon ng atmospera na hinati sa 5000000000 (1 atm ay katumbas ng 1 kg/cm2, ibig sabihin, 10t/m2). Ang pagbabago sa presyon ng 20 μPa ay napakaliit na tumutugma ito sa paggalaw ng 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 na mas malaki kaysa sa 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 hindi malinaw na mga numero. Upang maiwasan ang disbentaha 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 hearing threshold, i.e. presyon 20 µPa. Dahil ang puntong ito ay ang panimulang punto ng sukat, tumutugma ito sa antas na 0 dB.
Ang isang linear na pagtaas sa presyon ng tunog ng 10 beses ay tumutugma sa isang logarithmic scale sa isang pagtaas sa antas ng 20 dB. Samakatuwid, ang isang sound pressure na 200 μPa ay tumutugma sa isang antas ng 20 dB rel. 20 µPa, presyon 2000 µPa level 40 dB, atbp. Kaya, ang paggamit ng logarithmic scale ay ginagawang posible na i-compress ang isang 1:1,000,000 range sa isang 120 dB wide range.
Ipinapakita ng figure ang mga halaga ng sound pressure at sound pressure level (SPL) sa mga kaukulang unit, i.e. ayon sa pagkakabanggit, Pa at dB, na kilala at madalas na mga tunog. Kasama rin sa mga pakinabang at disadvantage ng logarithmic dB scale ang katotohanang mas tumpak itong tumutugma kaysa sa linear na Pa scale sa subjective na perception ng relatibong lakas ng tunog. Ito ay dahil sa katotohanan na ang pandinig ay tumutugon sa porsyento ng mga pagbabago sa intensity ng tunog (presyon) at, dahil dito, sa mga pagbabago sa antas nito. Ang 1 dB ay ang pinakamaliit na auditory detectable na pagbabago sa sound level na kumakatawan sa isang magkatulad na pagbabago sa anumang punto sa isang logarithmic level scale.

Subjective na mga halaga ng tunog

Ang mga salik na tumutukoy sa subjective sound loudness 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 rehiyon na 2 - 5 kHz at pinakamababa sa mataas at mababang frequency). Ang mga bagay na kumplikado ay ang dalas ng pag-asa ng sensitivity ng pandinig na inilarawan sa itaas ay mas malinaw sa rehiyon ng mababang antas ng presyon ng tunog, at bumababa sa pagtaas ng SPL.

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

Halimbawa, ang antas ng isang 50 Hz tone ay dapat na 15 dB na mas mataas kaysa sa antas ng isang 1000 Hz tone at 70 dB SPL para sa parehong may parehong subjective loudness.
Isang medyo simpleng gawain ng electronics at teknolohiya ng pagsukat Upang sukatin ang tunog ay ang pagbuo ng isang espesyal na electronic circuit, ang sensitivity nito ay nag-iiba sa dalas ayon sa dalas ng mga pagbabago sa sensitivity ng pandinig ng tao. Sa kasalukuyan, tinukoy internasyonal na rekomendasyon at frequency equalization circuit standards, itinalagang "A", "B" at "C". Ang katangian ng correction circuit na "A" ay tumutugma sa pantay na loudness curve sa rehiyon ng mababang sound pressure level, circuit "B" ay isang approximation sa rehiyon ng medium sound pressure level, at ang mga parameter ng circuit na "C" ay tumutugma sa pantay loudness curves sa rehiyon ng mataas na sound pressure level. Gayunpaman, sa karamihan ng mga praktikal na lugar, ang frequency correction scheme na "A" ay mas gusto dahil sa medyo mahinang ugnayan sa pagitan ng mga resulta ng subjective experiments at objective measurements ng mga instrumento na may frequency correction scheme na "B" at "C". Dapat tandaan na ang isang Ang karagdagang frequency correction scheme na "B" ay kasalukuyang magagamit. 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 paggamit ng frequency correction circuits na "B" at "C" ay ang mismong paraan ng pagtukoy ng pantay na loudness curves.
Ang katotohanan ay ang mga curve na ito ay nauugnay sa mga purong tono at mga libreng kondisyon ng 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 higit pa ang kailangan Detalyadong Paglalarawan kumplikadong acoustic signal, ang rehiyon ng mga naririnig na frequency, i.e. Ang hanay na 20 Hz - 20 kHz ay ​​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 paghihiwalay ng mga bahagi ng dalas ng isang signal at pagproseso ng mga indibidwal na frequency band ay tinatawag na pagtatasa ng dalas. Ang resulta ng pagtatasa ng dalas ay frequency spectrum at sa graphical na representasyon ay isang spectrogram.

Maikling tunog, i.e. Ang mga tunog na tumatagal ng mas mababa sa 1 s ay tinatawag na pulsed. Kabilang sa mga halimbawa ng naturang mga pulsed na tunog ang ingay na nabuo ng isang typewriter at ang impact sound ng martilyo. Ginagawang mas mahirap at kumplikado ng mga impulse sound ang pagtatasa ng subjective loudness, dahil habang bumababa ang tagal ng tunog, bumababa rin ang sensitivity ng pandinig na nakikita ito. Ang mga siyentipiko at mga mananaliksik ng acoustics sa pangkalahatan ay sumasang-ayon sa panuntunan na ang subjective loudness ay bumababa sa pagbaba ng tagal ng pulsed sounds hanggang sa 70 ms sa kabuuan.
Alinsunod sa panuntunang ito, isang espesyal na electronic circuit ang binuo at pinagtibay sa buong mundo, ang sensitivity nito ay bumababa sa pagbaba ng tagal ng 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 paulit-ulit na pagsukat ng mga antas ng tunog o presyon ng tunog.

Ang tunog na natatanggap ng sound level meter ay kino-convert ng mikropono nito sa isang proporsyonal na electrical signal. Dahil ang amplitude ng signal na ito ay napakaliit, ang naaangkop na amplification ay kinakailangan bago pa man ito ipadala sa isang dial gauge o digital indicator. Ang electrical signal, na pinalakas ng amplification stage na ibinigay sa input ng sound level meter, ay maaaring isailalim sa frequency correction sa isang bloke na naglalaman ng standard correction circuits. A, B, C at/o D, o pag-filter gamit ang panlabas na bandpass (halimbawa, octave o one-third octave) na mga filter. Ang de-koryenteng signal, na pinalakas ng naaangkop na yugto ng amplification, ay ipapakain sa unit ng detektor at mula sa output nito sa isang dial gauge 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 dial gauge o digital indicator ay nagpapakita ng mga antas ng tunog o mga antas ng presyon ng tunog sa dB.

Ang root mean square (RMS) na halaga ay isang mathematically na tumpak na tinukoy na espesyal na average na halaga 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. Ang peak detector ay nagbibigay ng kakayahang sukatin ang peak value ng transient at pulsed sounds, habang ang paggamit ng memory device (holding circuit) ay nakakatulong upang maitala ang pinakamataas na peak o rms value, na sinusukat sa mode ng pulso metro ng antas ng tunog.

Ang gustong paraan para sa pag-calibrate ng sound level meter ay ang acoustic method, na umaasa sa paggamit ng precision at posibleng portable acoustic calibrator. Sa esensya, ang sound calibrator ay isang kumbinasyon ng precision oscillator at loudspeaker na gumagawa 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 para matiyak ang lubos na tumpak at maaasahang pagsukat. resulta.

Mga dinamikong katangian ng sound level meter

Kapag sinusukat ang tunog na may pagbabago ng mga antas, kinakailangan na ang pagpapalihis ng karayom ​​sa sound level meter ay tiyak na tumutugma sa mga pagbabagong ito.
Gayunpaman, ang masyadong mabilis na mga pagbabago sa antas ng sinusukat na tunog ay maaaring maging sanhi ng pag-iba-iba ng meter needle nang napakabilis na ang pagkuha ng mga pagbabasa ay nagiging mahirap o maging imposible. Para sa kadahilanang ito, ang mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan ay nagtatag ng dalawang pangunahing dynamic na katangian ng sound level meter; Ang "mabilis" ay isang katangian na tumutugma sa mabilis na pagtugon ng aparato. Sa kaso ng mabilis na pagbabagu-bago ng karayom ​​ng aparato sa pagsukat (tingnan ang tuktok na figure), kapag tumatakbo sa "mabilis" na mode, mas mainam na itakda ang sound level meter sa "slow" mode.
Kung ang pagbabagu-bago ng karayom ​​ng sound level meter na aparato sa pagsukat na tumatakbo sa "mabagal" na mode ay masyadong malaki, kinakailangan upang matukoy ang average na halaga ng mga deviations ng karayom ​​at tandaan ang maximum at minimum na pagbabasa ng aparato sa pagsukat sa naaangkop na protocol.
Kapag nagsusukat ng mga panandaliang at pulsed na tunog, kailangan ng pulse sound level meter. Ang ilang mga alituntunin at pamantayan ay nangangailangan ng pagsukat ng mga peak value, habang ang iba ay nangangailangan ng paggamit ng isang dynamic na pulse mode. Tandaan na ang kakayahang mag-record ng mga pagbabasa ng isang aparato sa pagsukat o tagapagpahiwatig ng metro ng antas ng tunog ay epektibo at maginhawa kapag sinusukat ang lahat ng uri ng panandaliang tunog. Kapag sinusukat ang tunog na may pagbabago ng mga antas, kinakailangan na ang pagpapalihis ng karayom ​​sa sound level meter ay tiyak na tumutugma sa mga pagbabagong ito. Gayunpaman, ang masyadong mabilis na mga pagbabago sa antas ng sinusukat na tunog ay maaaring maging sanhi ng pag-iba-iba ng meter needle nang napakabilis na ang pagkuha ng mga pagbabasa ay nagiging mahirap o maging imposible. Para sa kadahilanang ito, ang mga internasyonal na rekomendasyon at pamantayan ay nagtatag ng dalawang pangunahing dynamic na katangian ng sound level meter; Ang "mabilis" ay isang katangian na naaayon sa mabilis na pagtugon ng aparato. Kung ang karayom ​​ng aparato sa pagsukat (tingnan ang tuktok na figure) ay mabilis na nagbabago kapag tumatakbo sa "mabilis" na mode, mas mainam na itakda ang sound level meter sa ang "mabagal" na mode. Kung ang karayom ​​ng aparato sa pagsukat ng sound level meter na tumatakbo ay masyadong malaki. sa "mabagal" na mode, kinakailangan upang matukoy ang average na halaga ng mga deviations ng karayom ​​at tandaan sa naaangkop na protocol ang maximum at pinakamababang pagbabasa ng aparato sa pagsukat. Kapag nagsusukat ng panandaliang at pulsed na mga tunog, kailangan ng pulse sound level meter. Ang ilang rekomendasyon at pamantayan ay nangangailangan ng pagsukat ng mga peak value, habang tinutukoy ng iba ang pangangailangang gumamit ng mode na may dynamic na katangian " impulse.” Tandaan na ang kakayahang magtala ng mga pagbasa ng isang aparatong pangsukat o tagapagpahiwatig ng metro ng antas ng tunog ay epektibo at maginhawa kapag sinusukat ang lahat ng uri ng panandaliang tunog.

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 naglalakbay nang pantay-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 isang paghahati ng amplitude ng sound wave, i.e. pagbaba sa antas ng 6dB. Dahil dito, sa pamamagitan ng pagdodoble ng distansya sa pagitan ng pinagmumulan ng tunog at ng tagamasid, ang antas ng presyur 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 kung walang 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 na matatagpuan sa sound field ay mas marami o mas kaunti ay sumasalamin, sumisipsip at nagpapadala ng mga sound wave.
Ang dami ng sinasalamin, hinihigop at ipinadala na enerhiya ng tunog ay tinutukoy ng mga pisikal na katangian ng mga indibidwal na bagay, lalo na ang koepisyent ng pagsipsip at ang laki at haba ng daluyong ng tunog. Sa pangkalahatan, ang mga bagay lamang na mas malaki kaysa sa wavelength ng tunog ang seryosong nakakagambala sa sound field. Halimbawa, ang wavelength ng 10 kHz na tunog ay 34 mm lamang, kaya kahit na ang mga maliliit na bagay (tulad ng mikropono sa pagsukat) ay makakaistorbo sa field ng tunog. Sa kabaligtaran, ang pagkakabukod ng tunog 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 kumplikadong problema inilapat na acoustics.
Ang nasa itaas ay maaaring kumpirmahin sa pamamagitan ng musika na kumakalat mula sa susunod na silid - ang mga tono ng bass ay halos hindi maantala.

Anechoic (sound-absorbing) chambers

Kung kailangan mo ng pagsukat sa isang libreng field ng tunog, i.e. Sa kawalan ng tunog na sumasalamin sa mga bagay, ang pananaliksik o pagsubok ay dapat isagawa alinman sa open air na may mikropono sa dulo ng isang mahaba at manipis na vertical rod, 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 posible na 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 sa circuit na tinitiyak ang 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 nailalarawan sa pamamagitan ng pare-parehong pamamahagi ng sound energy sa lahat ng mga punto nito. Maaaring sukatin ng mga reverberation chamber 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 partikular na direksyon na nauugnay sa pinagmulan ay nagreresulta 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 mga reverberation chamber (kumpara sa mga anechoic chamber), matatagpuan ang mga ito malawak na aplikasyon sa teknikal na acoustics, partikular sa mga 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 isinasagawa sa alinman sa anechoic o reverberation chamber, ngunit sa mga silid na ang mga acoustic parameter ay nasa pagitan ng mga espesyal na chamber na nabanggit sa itaas.
Kapag sinusukat ang tunog o ingay na nabuo at ibinubuga ng isang tiyak na pinagmulan, iba't ibang mga error ang posible. Maliit na pagbabago sa posisyon ng 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 pinakamababang frequency component ng tunog na nabuo at inilalabas ng sound source at dalawang beses 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 ang pagsukat ng mga antas ng tunog na malapit sa field o presyon ng tunog.
Kahit na sumusukat sa malalayong distansya mula sa pinagmumulan ng tunog, hindi maibubukod ang ilang partikular na error, lalo na ang mga error dahil sa mga pagmuni-muni mula sa mga dingding ng silid at iba pang bagay na sumasalamin sa tunog. Ang isang larangan kung saan ang intensity ng sinasalamin na tunog ay maaaring halos katumbas ng intensity ng tunog na direktang nagpapalaganap mula sa pinagmulan ay tinatawag na reverberant. Sa isang lugar sa pagitan ng field ng reverberation at ng malapit na field mayroong isang libreng field ng tunog, ang mga hangganan nito ay matatagpuan ayon sa kahulugan nito: 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 mga kundisyon na malapit dito hangga't maaari.
Sa ulat 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 pinagmumulan ng tunog, ang direksyon ng mikropono at ang taas nito.

Pagsukat ng mikropono sa isang sound field

Ang mikropono ng pagsukat ay dapat matugunan ang ilang mahigpit na kinakailangan.
Una sa lahat, dapat itong mataas ang kalidad at maaasahan. Dagdag pa, dapat itong magkaroon ng maayos 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 ang Brühl & Kjær ng mga mikropono sa pagsukat ng katumpakan na may pinakamainam na pagganap 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 na tugon kaugnay ng tunog na bumubuo sa sound field bago i-install ang mikropono dito. Dapat itong bigyang-diin na ang bawat mikropono ay nakakagambala sa sound field, ngunit ang mga free-field na mikropono ay idinisenyo upang awtomatikong mabayaran ang kanilang presensya sa sound field. Ang mga pressure-receiving 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 pagkagambala ng sound field dahil sa pagkakaroon ng mikropono. Ang disenyo ng mga mikropono na inilaan para sa paggamit sa isang nagkakalat na field ng tunog ay ginagarantiyahan ang kanilang omnidirectionality, i.e. magkapareho o halos magkaparehong sensitivity sa sound waves na dumarating nang sabay-sabay mula sa iba't ibang mga anggulo, gaya ng kaso sa reverberant at diffuse sound field. Para sa mga sukat ng acoustic sa isang libreng field ng tunog, ang 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 pressure receiver ay dapat nasa isang anggulo na 90° na may kaugnayan sa direksyon sa pinagmumulan ng tunog, i.e. dapat itong nakaposisyon upang ang lamad nito ay kahanay sa direksyon ng pagpapalaganap ng mga sound wave.

Pagsukat ng mikropono sa isang sound field

Kapag ginamit sa isang diffuse o random na sound field, ang mikropono ay dapat na omnidirectional. Pangkalahatang tuntunin Maaaring ipagpalagay na mas maliit ang mikropono, mas mahusay ang mga katangian ng directivity 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 pagganap sa isang libreng field ng tunog, i.e. isang isang pulgadang mikropono na nilagyan ng espesyal na device na tinatawag na diffuser, 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 gamitin 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 instrumento at operator sa isang diffuse sound field ay maaaring pumigil sa mga sound wave mula sa pagpapalaganap sa ilang mga direksyon at samakatuwid ay makabuluhang pababain ang mikropono kung hindi man ay magandang omnidirectional na tugon. Ito ang dahilan kung bakit inirerekomenda na ang mikropono ay naka-mount sa isang extension rod o, kapag gumagamit ng isang microphone extension cable, sa isang matibay na suporta na malayo sa katawan ng metro at sa operator at hindi nakakaabala sa sound field.

Ingay sa kapaligiran

Sa ngayon, tinitingnan ng brochure na ito ang tunog at ingay na nabuo at ibinubuga ng isang pinagmumulan, halimbawa ng isang makina, lalo na sa circuit ng paglalarawan ng mga acoustic parameter ng pinagmulang ito at pagtukoy sa mga parameter ng tunog at ang kanilang pag-asa 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, nang hindi isinasaalang-alang kung ang lugar na ito ay nasa malapit o malayong sound field ng nauugnay na kagamitan, kung ang sound field ay nilikha 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 pagkontrol ng ingay, ngunit kapag sinusukat at tinatasa ang dosis ng ingay na nakakaapekto sa isang tao, hindi sila mahalaga.
Dahil ang pangkalahatang ingay ng panlabas na kapaligiran sa karamihan ng mga kaso ay nabuo ng mga sound wave mula sa iba't ibang pinagmumulan, atbp., ang mikropono ng sound level meter na ginagamit sa mga sukat ay dapat na omnidirectional. Dahil dito, 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.
Kabilang sa iba pang mga halimbawa ng ingay sa kapaligiran ang ingay sa mga lugar ng tirahan, sa paligid ng mga pang-industriyang instalasyon, sa mga opisina, mga sinehan, atbp.

Epekto ng pagkakaroon ng panukat na instrumento at operator

Kapag gumagawa ng anumang uri ng mga pagsukat ng tunog at ingay, kailangang mag-ingat upang matiyak na ang pagkakaroon ng mga kagamitan sa pagsukat ng tunog at ang operator ay hindi nakakaabala sa sinusukat na field ng tunog. Dapat itong isaalang-alang na ang katawan ng instrumento 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 tingin, ang katawan ng tao ay tila hindi 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 mga sound level meter mula sa Brupy at Kjær ay nilagyan ng isang espesyal na hugis-kono na façade. Maaaring gumamit ng 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 error sa pagsukat. Bilang karagdagan, posible na gumamit ng mga kable ng extension ng mikropono sa mga kaso kung saan kinakailangan upang ganap na maalis ang gulo ng sound field dahil sa pagkakaroon ng sound measurement device 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. Ang mas advanced sa mga tuntunin ng pagbabawas ng mga error dahil sa pagkakaroon ng isang operator ay upang i-mount ang mikropono sa isang distansya mula sa sound level meter at ikonekta ang mga ito kasama ng isang angkop na microphone extension cable.

ingay sa background (mga antas ng pagbabawas)

Sa iba mahalagang salik, ang nakakaimpluwensya 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. Malinaw na ang antas ng ingay sa background ay hindi dapat lumampas sa mga antas ng prosesong sinusukat.
Sa pagsasagawa, maaaring gamitin ang isang panuntunan upang matukoy kung ang antas ng ingay sa background ay dapat lumampas sa sinusukat na antas ng tunog o ingay ng 3dB o higit pa. Gayunpaman, kahit na ang pangangailangan ng panuntunang ito ay natugunan, ang isang naaangkop na pagbabago ay dapat gawin upang makamit tamang resulta na may kaunting error. Ang pamamaraan para sa pagsukat at pagkalkula ng antas ng tunog o ingay na nabuo ng isang partikular na pinagmulan (halimbawa, isang makina) sa pagkakaroon ng ingay sa background sa medyo mataas na antas ay ang mga sumusunod:

• Sukatin ang kabuuang antas ng tunog o ingay (Ls+m) nang 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, ang ingay sa background ay dapat ituring na labis na matindi at humahadlang sa pagbibigay ng mga tumpak na resulta. Kung ang pagkakaiba ay nasa pagitan ng 3 at 10 dB, isang naaangkop na pagwawasto ay dapat gawin. Ang pagwawasto ay maaaring mapabayaan kung ang pagkakaiba na binanggit sa itaas ay lumampas sa 10 dB
• Ang pagwawasto para sa ingay sa background ay tinutukoy gamit ang nomogram na ipinapakita sa figure sa kanan. Sa pahalang na axis ng nomogram kailangan mong makahanap ng isang punto na tumutugma sa pagkakaiba sa antas na kinakalkula sa hakbang 3. Mula sa puntong ito, gumuhit ng patayong linya pataas upang matukoy ang punto kung saan ito nag-intersect sa bold curve. Ang isang pahalang na linya mula sa puntong ito ay iguguhit sa patayong axis ng nomogram. Tinutukoy ng intersection point ang Δ Ln value 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 pinagmumulan na pinag-aaralan.

Halimbawa:

• Pangkalahatang antas ng ingay = 60 dB
• Antas ng ingay sa background - 53 dB
• Pagkakaiba sa antas - 7 dB
• Tinutukoy ang pagwawasto batay sa nomogram - 1 dB
• Kinakailangan ang antas ng ingay ng pinagmulan = 60—1 = 59 dB

Pagdaragdag ng mga antas

Kung 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 dalawang pinagmumulan na ito ay gumagana nang sabay-sabay, kinakailangang magdagdag ng mga kaukulang antas. Gayunpaman, ang paggamit ng logarithmic scale at dB ay humahadlang sa posibilidad ng direktang pagdaragdag ng mga antas ng tunog o ingay.

• Ang pagdaragdag ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapakilala 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, halimbawa mga makina 1 at 2.
• Kalkulahin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga resulta ng mga sukat na inilarawan sa itaas.
• Hanapin ang punto sa pahalang na axis ng nomogram na tumutugma sa pagkakaiba sa antas na kinakalkula sa hakbang 3. Gumuhit ng patayong linya mula sa puntong ito upang matukoy ang punto ng intersection nito sa makapal na kurba. Tinutukoy ng pahalang na linya mula sa puntong ito hanggang sa vertical axis ng nomogram ang bagong intersection point at ang katumbas na Δ L na halaga sa dB.
• Idagdag ang halaga na tinutukoy sa kahabaan ng vertical axis ng nomogram (tingnan ang punto 3 sa itaas) sa mas malaking 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 nabuo ng hangin, ang mga espesyal na windproof na takip ay idinisenyo, na may hugis ng bola na gawa sa porous at foamy polyurethane at pinoprotektahan din ang mikropono mula sa alikabok, dumi at iba pang mga dumi. Dapat bigyang-diin na dapat gumamit ng windproof na takip kapag ginagamit ang mikropono sa labas.
• Halumigmig
  Ang ambient humidity ay may maliit na epekto sa mataas na kalidad na mga instrumento sa pagsukat ng tunog at mikropono, kaya ang impluwensya ng relatibong halumigmig hanggang sa 90% ay maaaring halos mapabayaan. Gayunpaman, ang kagamitan sa pagsukat ay dapat na protektado mula sa ulan, niyebe, atbp. Kapag ginamit sa labas, kailangan ng windproof na takip. Tandaan na ang error sa pagsukat ay nananatiling halos hindi nagbabago kahit na ang windproof na takip na inilagay sa mikropono ay humidified nang husto. Ang mga espesyal na mikropono, rain hood at dehumidifier ay idinisenyo para sa hindi gumagalaw na paggamit sa mga kondisyon ng mataas na humidity.
• Temperatura
  Ang kagamitan sa pagsukat ng tunog na ginawa at ginawa nina Brühl at Kjaer ay idinisenyo para sa mataas na katumpakan at maaasahang operasyon sa hanay ng temperatura mula -10 hanggang + 50 ° C. Gayunpaman, Espesyal na atensyon Dapat gawin ang pag-iingat sa 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 mga mikropono (mga pagbabago ±0.2 dB). Gayunpaman, sa masyadong mataas na altitude, ang mga pagbabago sa sensitivity ng mikropono, lalo na sa hanay ng mataas na dalas, ay nagiging kapansin-pansin at dapat isaalang-alang alinsunod sa nauugnay na mga tagubilin sa pagpapatakbo. Lokal Presyon ng atmospera dapat ding isaalang-alang kapag acoustically calibrate ang kagamitan gamit ang isang 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 na mapagkakatiwalaan ang mga ito laban sa mga mekanikal na panginginig ng boses at shocks 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 shocks, inirerekomenda na gumamit ng nababanat na mga cushions o gasket na gawa sa foam rubber o iba pang angkop na materyal.
• Mga electromagnetic na patlang
  Ang impluwensya 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 patnubay ng mga nauugnay na internasyonal at pambansang rekomendasyon at pamantayan. Ang mga rekomendasyon at pamantayang ito ay nagtatatag ng parehong mga paraan ng pagsukat at mga pamamaraan at mga kinakailangan para sa pagsukat ng mga kagamitan. Samakatuwid, ang mga alituntunin at pamantayan ay nagbibigay ng matibay na batayan para sa tumpak, maaasahan at maaaring kopyahin ng mga sukat ng tunog.

Ang Rekomendasyon ng ISO 2204, na pinamagatang "Acoustics - Gabay sa mga pamamaraan para sa pagsukat ng acoustic noise at ang mga epekto nito sa mga tao", ay partikular na mahalaga, lalo na para sa mga walang sapat na karanasan, dahil naglalaman ito ng mga kahulugan at pagpapaliwanag ng mga pangunahing termino, paglalarawan ng mga paraan ng pagsukat at listahan ng mga kaugnay na rekomendasyon at pamantayan.

Ang mga Rekomendasyon 123 at 179 ng International Electrotechnical Commission IEC ay nagtatatag ng mga kinakailangan para sa sound level meter ng iba't ibang klase ng katumpakan. Dapat tandaan na ang mga kagamitan sa pagsukat ng tunog na ginawa at ginawa nina Brühl at Kjaer ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga rekomendasyong ito at gayundin sa iba pang mga pamantayan. Sa USA, malawakang ginagamit ang mga pambansang pamantayan (ANSI). Ang mga metro ng sound level mula sa Brühl at Kjaer, na nilagyan ng flexible extension rod, ay nakakatugon din sa mga kinakailangan ng mga nauugnay na pamantayan ng Amerika.
Isang pangkalahatang-ideya at listahan ng mga rekomendasyon at pamantayang nauugnay sa mga sukat ng tunog ay maaaring makuha mula sa iyong lokal na kinatawan ng Bryp & Kjær.

Protocol sa pagsukat ng tunog o ingay

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

• Isang sketch ng lokasyon ng pagsukat na nagsasaad ng mga nauugnay na dimensyon, lokasyon ng mikropono at ang bagay na susukatin.
• Uri at serial number ng mga panukat na instrumento na ginamit.
• Paglalarawan ng paraan ng pagkakalibrate ng mga kagamitan sa pagsukat.
• Paglalarawan ng frequency correction at dynamic response circuits na ginagamit sa mga sukat.
• Maikling paglalarawan ng acoustic signal na sinusukat (tunog ng salpok, 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 isang maingat na idinisenyong protocol sa pagsukat na ang mga sukat ng tunog na ginawa sa iba't ibang oras at lokasyon ay maaaring tumpak at mapagkakatiwalaan na maihahambing at maihambing.

Graphic na representasyon ng mga field ng tunog o ingay

Ang isa sa mga unang hakbang sa pagsasagawa ng isang mas kumplikadong programa sa pagkontrol ng ingay ay karaniwang isang graphical na representasyon ng nauugnay na field ng ingay, i.e. pagguhit ng isang medyo tumpak na sketch na nagpapahiwatig ng lokasyon at mga 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 habang ang bilang ng mga resulta ng pagsukat ay tumataas, parami nang parami tumpak na representasyon ang larangang pinag-aaralan.

Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga punto na may magkaparehong antas ng ingay, ang mga kurba ay itinayo, katulad ng mga isohypse sa cartography at nagbibigay ng isang graphical na representasyon ng pamamahagi ng enerhiya ng ingay. Ang isang graphical na representasyon ng larangan ng ingay ay nakakatulong upang matukoy ang mga pinakamaingay na lugar at nagsisilbing paunang plataporma para sa pagpaplano at paghahanda ng mga hakbang sa tunog upang maprotektahan ang mga tao mula sa ingay. Ang mga bagong pagsukat na isinagawa kasunod ng pagpapatupad ng mga hakbang na binanggit sa itaas ay nagbibigay ng 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, maaari mong ipahiwatig sa pula ang mga lugar kung saan ang paggamit ng mga paraan ay ipinag-uutos Personal na proteksyon, gaya ng mga ear plug, anti-noise headphone, atbp.

Mga kurba ng index ng ingay

Karamihan sa mga plano sa pagbabawas ng ingay, partikular 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 mga antas ng ingay at ang mga nakakapinsalang epekto ng ingay.

Sa ganitong mga kaso, kinakailangan ang pagsusuri sa dalas ng ingay, tulad ng octave o one-third octave analysis. Sari-saring rekomendasyon at ang mga pamantayan ay nagtatatag ng higit pa o hindi gaanong mga sopistikadong 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 index ng ingay, i.e. mga antas na naaayon sa mga indibidwal na frequency band. Sa paghahambing, tinutukoy ang isang curve na nakikipag-ugnayan sa maximum ng spectrum ng ingay at, samakatuwid, ang ingay ay itinalaga ng isang index ng ingay na NR na naaayon sa curve na ito (sa halimbawa sa figure, ang index na ito ay NR78). Mula sa hugis ng mga curve ng index ng ingay, malinaw na ang rehiyon ng mataas na dalas ay itinuturing na mas mahalaga at, sa mga tuntunin ng masamang epekto ng ingay, mas malala kaysa sa rehiyon ng mababang dalas.

Tandaan na ang mga kahulugan at paliwanag na nauugnay sa mga curve ng noise index ay ibinibigay sa 1996 ISO na rekomendasyon. Ang mga katulad na curve ay ginagamit sa ilang bansa upang matukoy ang maximum na pinapayagang oras ng pagkakalantad sa ingay na nakakaapekto sa mga tao at upang magtatag ng mga pinapahintulutang limitasyon ng ingay para sa mga makina, kagamitan, atbp. Dapat tandaan na kapag inilalapat ang mga curve sa itaas, sa pamamagitan ng paraan, ang dalas ng pagtugon ng pandinig ng tao ay awtomatikong isinasaalang-alang.

Dosis ng ingay

Ang potensyal na panganib ng isang tiyak na ingay, lalo na tungkol sa kapansanan sa pandinig at pinsala, ay tinutukoy hindi lamang sa antas nito, kundi pati na rin sa tagal nito. Halimbawa, ang nakakapinsalang epekto ng ingay na may partikular na antas na nakakaapekto sa isang tao sa loob ng 60 minuto ay mas malaki kaysa sa epekto ng ingay na may magkaparehong antas at tagal ng isang minuto lamang. Samakatuwid, ang mga sukat ng antas ng ingay at tagal ay kinakailangan upang masuri ang antas ng panganib. Ang ganitong mga sukat ay hindi lubos na mahirap sa kaso ng nakatigil na ingay na may 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 nagmumula sa pangangailangan na pana-panahong sukatin ang mga antas ng ingay sa mga tiyak na tinukoy na agwat ng oras. Batay sa mga discrete value ng antas ng hindi nakatigil na ingay na itinalaga sa mga indibidwal na agwat ng oras, posibleng kalkulahin ang isang solong digit na parameter na tinatawag na katumbas na antas ng ingay (1_eq) - Ang L eq ay ang katumbas na antas ng tuluy-tuloy na ingay sa dB (A), ang antas ng panganib sa pandinig na kapareho ng antas ng panganib ng ingay na may iba't ibang antas ng oras. Kung ang antas ng ingay sa ilalim ng pag-aaral ay nagbabago nang higit o mas kaunti, ang katumbas na antas ay maaaring kalkulahin batay sa mga resulta ng mga sukat gamit ang sound level meter at isang stopwatch.
Ang katumbas na antas ng ingay na may pabagu-bago o random na pagbabago ng antas ay hindi maaaring kalkulahin batay sa ilang resulta ng pagsukat. Sa ganitong mga kaso, kinakailangang gumamit ng noise dosimeter na awtomatikong sumusukat at nagkalkula ng katumbas na mga antas ng ingay. Ang mga metro ng antas ng ingay ay maaaring maging mga nakatigil na device o portable, mga device na kasing laki ng bulsa.
Ang mga alituntunin at pamantayan ng acoustic 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, habang ang iba pang paraan ay tinutukoy ng US Occupational Safety and Health Policy (OSHA).

Mga pangunahing paraan ng pagkontrol ng ingay

Kung ang mga resulta ng acoustic measurements ay nagpapahiwatig ng mga antas ng ingay na masyadong mataas at lumampas sa mga pinapayagang limitasyon, ang lahat ng naaangkop na hakbang ay dapat gawin upang mabawasan ang mga ito. Bagama't ang mga pamamaraan at paraan ng pagkontrol ng 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 mga sound wave. Ang pamamaraang ito
  batay sa paggamit ng mga karagdagang teknikal na paraan, ay binubuo ng pagbibigay ng kagamitan sa isang soundproof coating o acoustic screen at pagsususpinde nito sa mga absorber ng vibration. 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 pagmuni-muni ng mga sound wave.
• Ang paggamit ng mga personal na kagamitan sa proteksyon kung saan ang ibang mga pamamaraan ay hindi epektibo para sa isang kadahilanan o iba pa. Gayunpaman, ang paggamit ng mga paraan na ito ay dapat ituring na pansamantalang solusyon lamang sa problema.
• Ang pagtigil sa pagpapatakbo ng maingay na kagamitan ay ang pinaka-radikal at huling paraan, na isinasaalang-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 isang nakapangangatwiran na iskedyul ng trabaho at pahinga at bawasan ang 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 gamit ang isang portable sound level meter.

• Maging pamilyar sa mga rekomendasyon at pamantayan na nagtatatag ng mga naaangkop na pamamaraan at nagpapataw ng mga kinakailangan para sa mga kagamitan sa pagsukat na ginamit.
• Suriin ang kondisyon ng panloob na supply ng baterya ng sound level meter at maghanda ng ekstrang hanay ng mga de-kalidad na elemento. Tandaan na kapag nag-iimbak ng sound level meter sa isang bodega, lalo na sa mahabang panahon, kinakailangang tanggalin ang mga elementong karaniwang nasa pinagmumulan ng kapangyarihan ng baterya.

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

• Bago pa man simulan ang aktwal na pagsukat, inirerekumenda na kumuha ng ilang tinatayang pagbabasa mula sa sound level meter sa sound field na pinag-aaralan.
  Tukuyin ang uri at pangunahing mga parameter ng sound field na pag-aaralan at ang mga punto ng pagsukat na tumutugma sa mga kondisyon ng operating.
• Nilagyan ng mikropono na may pinakamainam na free-field na pagtugon, ang sound level meter ay dapat hawakan sa haba ng braso, na ang mikropono ay nakaharap sa pinagmulan ng tunog o ingay.

• Sa diffuse sound field at field na may random na saklaw ng sound wave, mahalagang gumamit ng mikropono at isang paraan ng pag-mount ng device na ginagarantiyahan ang omnidirectionality ng sound level meter na nilagyan ng mikropono.
• Tukuyin ang mga dynamic na katangian 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 pulsed sound kailangan mo ng espesyal na pulse sound level meter

• Sa mga kaso kung saan mahirap matukoy ang pinagmumulan 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 mahalagang katulong. Pakitandaan na ang paggamit ng mga headphone ay posible lamang kung ang sound level meter ay nilagyan ng naaangkop na output jack.
• Kapag sinusukat, dapat isaalang-alang ang mga sumusunod:
  • sapat na distansya sa pagitan ng sound level meter na mikropono at mga bagay na sumasalamin sa tunog
  • distansya sa pagitan ng sound level meter at ang sinusukat na pinagmumulan ng tunog o ingay na naaayon sa mga kondisyon ng pagsukat at 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 takip na hindi tinatagusan ng hangin 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

Inaasahan ng mga may-akda ng buklet na ito na magbibigay ito ng praktikal na panimula sa larangan ng pagsukat ng tunog at ingay at sasagutin ang karamihan sa mga praktikal na tanong at samakatuwid ay magagamit ito bilang isang madaling gamiting sanggunian. Para sa payo sa mga espesyal na tanong tungkol sa mga sukat ng acoustic at kaugnay na kagamitan, mangyaring makipag-ugnayan sa mga kinatawan ng Brühl & Kjær o direktang sumulat sa Brühl & Kjær 2850 Nærum Denmark

Tunog ay tinatawag na mekanikal na panginginig ng boses ng mga particle ng isang nababanat na daluyan (hangin, tubig, metal, atbp.), na subjective na nakikita ng organ ng pandinig. Ang mga sensasyon ng tunog ay sanhi ng mga vibrations ng medium na nagaganap sa hanay ng dalas mula 16 hanggang 20,000 Hz. Ang mga tunog na may mga frequency sa ibaba ng saklaw na ito ay tinatawag na infrasound, at ang mga nasa itaas ay tinatawag na ultrasound.

Presyon ng tunog- variable na presyon sa isang daluyan dahil sa pagpapalaganap ng mga sound wave sa loob nito. Ang magnitude ng sound pressure ay tinatantya ng lakas ng sound wave bawat unit area at ipinahayag sa newtons bawat square meter (1 n/meter square = 10 bar).

Antas ng presyon ng tunog- ang ratio ng halaga ng sound pressure sa zero level, na itinuturing na sound pressure n/square meter:

Bilis ng tunog depende sa mga pisikal na katangian ng daluyan kung saan ang mga mekanikal na vibrations ay nagpapalaganap. Kaya, ang bilis ng tunog sa hangin ay 344 m/sec sa T=20°C, sa tubig 1,481 m/sec (sa T=21.5°C), sa kahoy 3,320 m/sec at sa bakal 5,000 m/sec sec.

Lakas ng tunog (o intensity)- ang dami ng sound energy na dumadaan sa bawat yunit ng oras sa isang unit area; sinusukat sa watts kada metro kuwadrado (W/m2).

Dapat pansinin na ang presyon ng tunog at intensity ng tunog ay nauugnay sa bawat isa sa pamamagitan ng isang parisukat na relasyon, ibig sabihin, na may pagtaas sa presyon ng tunog ng 2 beses, ang intensity ng tunog ay tumataas ng 4 na beses.

Antas ng tunog- ang ratio ng lakas ng isang naibigay na tunog sa zero (standard) na antas, kung saan ang lakas ng tunog ay kinuha na watts/m2, na ipinahayag sa decibels:

Ang mga antas ng presyon ng tunog at intensity ng tunog, na ipinahayag sa mga decibel, ay pareho sa magnitude.

Hearing threshold- ang pinakatahimik na tunog na maririnig pa rin ng isang tao sa frequency na 1000 Hz, na tumutugma sa sound pressure n/m2.

Lakas ng tunog- ang intensity ng sound sensation na dulot ng isang naibigay na tunog sa isang tao na may normal na pandinig. Ang volume ay depende sa lakas ng tunog at sa frequency nito, proporsyonal na nag-iiba sa logarithm ng intensity ng tunog at ipinapahayag ng bilang ng mga decibel ng na ang ibinigay na tunog ay lumampas sa intensity ng tunog na kinuha bilang threshold ng audibility. Ang unit ng loudness ay background.

Sakit na kayang tiisin- sound pressure o sound intensity, na itinuturing bilang isang masakit na sensasyon. Ang threshold ng sakit ay nakadepende nang kaunti sa dalas at nangyayari sa sound pressure na humigit-kumulang 50 n/m2.

Dynamic na hanay- ang hanay ng mga volume ng tunog, o ang pagkakaiba sa mga antas ng presyon ng tunog sa pagitan ng pinakamalakas at pinakamalakas mga tahimik na tunog, ipinahayag sa decibel.

Diffraction- paglihis mula sa rectilinear propagation ng sound waves.

Repraksyon- isang pagbabago sa direksyon ng pagpapalaganap ng mga sound wave na dulot ng mga pagkakaiba sa bilis sa iba't ibang seksyon ng landas.

Panghihimasok- ang pagdaragdag ng mga alon na may parehong haba na dumarating sa isang partikular na punto sa espasyo kasama ang ilan sa iba't ibang paraan, bilang isang resulta kung saan ang amplitude ng nagresultang alon sa iba't ibang mga punto ay lumalabas na naiiba, at ang maxima at minima ng amplitude na ito ay kahalili sa bawat isa.

Beats- interference ng dalawang sound vibrations na maliit ang pagkakaiba sa frequency. Ang amplitude ng mga nagresultang oscillations ay pana-panahong tumataas o bumababa sa oras na may dalas na katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng mga nakakasagabal na oscillations.

Reverberation- natitirang "pagkatapos ng tunog" sa mga nakapaloob na espasyo. Ito ay nabuo dahil sa paulit-ulit na pagmuni-muni mula sa mga ibabaw at sabay-sabay na pagsipsip ng mga sound wave. Ang reverberation ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tagal ng panahon (sa mga segundo) kung saan ang intensity ng tunog ay bumababa ng 60 dB.

tono- sinusoidal sound vibration. Ang pitch ng isang tono ay tinutukoy ng dalas ng mga vibrations ng tunog at tumataas sa pagtaas ng dalas.

Base tone- ang pinakamababang tono na nilikha ng pinagmulan ng tunog.

Overtones- lahat ng mga tono, maliban sa pangunahing isa, na nilikha ng pinagmulan ng tunog. Kung ang mga frequency ng mga overtone ay isang integer na bilang ng beses na mas malaki kaysa sa dalas ng pangunahing tono, kung gayon ang mga ito ay tinatawag na harmonic overtones (harmonics).

Timbre- "kulay" ng tunog, na tinutukoy ng bilang, dalas at intensity ng mga overtone.

Mga kumbinasyon ng tono- karagdagang mga tono na nagmumula dahil sa nonlinearity ng mga katangian ng amplitude ng mga amplifier at pinagmumulan ng tunog. Lumilitaw ang mga kumbinasyong tono kapag nalantad ang system sa dalawa o higit pa pagbabagu-bago sa iba't ibang frequency. Ang dalas ng kumbinasyon ng mga tono ay katumbas ng kabuuan at pagkakaiba ng mga frequency ng mga pangunahing tono at ang kanilang mga harmonika.

Pagitan- ang ratio ng mga frequency ng dalawang tunog na inihahambing. Ang pinakamaliit na nakikilalang pagitan sa pagitan ng dalawang musikal na tunog na magkatabi sa dalas (bawat musikal na tunog ay may mahigpit na tinukoy na frequency) ay tinatawag na semitone, at ang frequency interval na may ratio na 2:1 ay tinatawag na octave (isang musical octave ay binubuo ng 12 semitones); ang pagitan na may ratio na 10:1 ay tinatawag na dekada.