Карактеристике звука

Преузми Word документ

Висина звука одређена је фреквенцијом (фреквенција већа – тон виши). Прост тон има само једну фреквенцију. Сложени тон поред основне фреквенције садржи и више хармонике. Међутим и висину сложеног звука одређује висина основног тона. Промену фреквенције основног тона наше уво региструје као промену висине звука.

Боја звука

Карактеристична за сваку врсту звука (на основу тога могу да се препознају и разликују звуци). Боју тона одређују виши хармоници. Зависи од броја хармоника, од односа њихових амплитуда и фреквенција. Парни хармоници дају звуку топлину и мекоћу, а непарни хладноћу и оштрину.

Јачина звука

Јачина звука је бројно једнака енергији коју у јединици времена пренесе звучни талас кроз јединичну површину нормалну на правац простирања таласа, односно бројно је једнака снази звучног извора по јединици површине.

$I=\frac{E}{tS}=\frac{P}{S}$

Јачина звука дефинисана на овај начин назива се објективна јачина звука.

Јединица за мерење јачине звука је ват по квадратном метру $\left ( \frac{W}{m^{2}} \right )$ .

Објектива јачина звука је сразмерна квадрату амплитуде и квадрату фреквенције звучног таласа:

$I=\frac{\rho v\omega ^{2}x_{0}^{2}}{2}$

Људско уво чује различито тонове који објективно имају исту јачину. Значи, морамо да разликујемо јачину звука, коју чује наше уво и објективну јачину коју региструју инструменти. Јачина звука коју чује наше уво назива се субјективна јачина звука. Иако субјективна јачина расте са објективном, та зависност није линеарна.

Субјективна јачина се заснива на непосредном осећају. Људско уво на звуке исте објективне јачине, а различите фреквенције реагује различито. Звуке више фреквенције доживљавамо као јаче, мада они то објективно не морају да буду.

Да би звучни сигнал изазвао осећај звука, потребно је да јачина звука прелази неку минималну вредност која се назива праг чујности.

Праг чујности је она јачина звука која је потребна да звук одређене фреквенције изазове у уву једва приметан осећај звука код човека.

Праг чујности зависи од фреквенције и најнижи је за средње фреквенције (1000-5000Hz). Ово уједно значи да је човеков орган слуха тада најосетљивији.

$I_{0}=10^{-12}\frac{W}{m^{2}}$ при фреквенцији 1kHz

Ако је звук велике јачине осећај се претвара у бол, па се та јачина назива граница бола.

Граница бола је она јачина звука при којој човек још јасно чује звук уз непријатан субјективан осећај, који се претвара у бол ако се јачина звука макар и мало повећа. Највећа јачина звука коју уво може да чује практично не зависи од фреквенције и износи око $10\frac{W}{m^{2}}$ .

Јачина звука између прага чујности и границе бола, у интервалу фреквенција од 20Hz до 20kHz назива се област чујности.

Зависност субјективне јачине звука ( $L$ ) од објективне ( $I$ ) дата је формулом:

$L=10log\frac{I}{I_{0}}$

Јединица за субјективну јачину звука је децибел (dB).

Зависност прага чујности и границе бола од фреквенције:

Пример: Објективне и субјективне јачине звука:

	Објективна јачина звука $I\left [ \frac{W}{m^{2}} \right ]$	Субјективна јачина звука $L [dB]$
праг чујности	10^-12	0
тихи разговор	10^-8	40
гласан разговор	10^-6	60
густ улични саобраћај	10^-4	80
удар чекића	10^-2	100
рок концерт	1	120
граница бола	10	130

Брзина простирања звука

Брзина простирања звука зависи од особина средине кроз коју се звук простире и од њене температуре.

Брзина простирања звука:

у ваздуху на 15⁰Ц – 340 $\frac{m}{s}$
у води – 1500 $\frac{m}{s}$
у гвожђу – 5000 $\frac{m}{s}$
у стаклу – 5400 $\frac{m}{s}$
у леду – 3300 $\frac{m}{s}$

Брзина звука је већа у чврстим телима и течностима него у ваздуху, јер су у њим молекули који преносе осциловање, ближи и зато се осцилације брже преносе.

Звук и извора звука

Пријемници звука

Физика

Карактеристике звука

Садржај

Часописи