Главная | Обратная связь

Пороговые характеристики звука. Область слышимости.

Чтобы звук был нормально слышен необходимы три условия:

1. Орган слуха должен быть здоровым;

2. Частота звука должна быть в пределах от 16 гц до 16000 гц;

3. Сила звука не должна выходить за границы пороговых характеристик.

Пороговые характеристики - это характеристики, которые определяют нижнюю и верхнюю границы нормального слухового ощущения.

Порог слышимости - нижняя граница слухового ощущения. Порог слышимости – это минимальная сила звука для данной частоты начиная с которой начинаются слуховые ощущения.

Порог слышимости зависит от частоты и на частоте 1000 Гц называется стандартным порогом слышимости. Усредненный стандартный порог слышимости равен I₁ = 1·10^-12 Вт/м².

Порог боли - это верхняя граница нормального слухового ощущения. Порог боли – это минимальная сила звука для данной частоты, начиная с которой начинаются болевые ощущения.

Порог боли на частоте 1000 Гц равен I₂ = 1·10² Вт/м².

Графики, которые характеризуют зависимость порога слышимости и порога боли от частоты, называются пороговые кривые.

Пороговые кривые строятся в прямоугольной системе координат, где по горизонтали в логарифмическом масштабе откладывается частота Гц, а по вертикали - сила звука. Слева размерность силы звука дана в абсолютных единицах Вт/м² , справа в относительных единицах дБ ( Рис. 3 ).

Рис. 3

Пороговые кривые: 1 – кривая порога слышимости;

2 – кривая порога боли.

Область на графике, ограниченная пороговыми кривыми, называется областью нормальной слышимости. Расчет порога боли и порога слышимости в децибелах делается следующим образом:

 

N_дБ( слышимости ) = 10·lg(I₂/I₁) = 10·lg(I₁/I₁) =

= 10lg(1·10^-12 Вт/м² / 1·10^-12 Вт/м² ) = 10lg(1) = 0.

 

N_дБ( боли ) = 10·lg(I₂/I₁) = 10lg(1·10² Вт/м² / 1·10^-12 Вт/м² ) =

= 10lg(1·10¹⁴) = 10 · 14· lg10 = 140.

Промежуточные значения силы звука в децибелах:

- шёпот – 15 дБ;

- нормальная речь – 50 дБ;

- крик – 70 дБ.

Анализ области слышимости и пороговых кривых:

1. Пороги слышимости и боли зависят от частоты.

2. В диапазоне 1000-3000 Гц порог слышимости минимален, а поэтому чувствительность уха максимальна.

3. При изменении частоты от 16 до 1000 Гц громкость возрастает, на частотах 1000 - 3000 Гц остается примерно одинаковой, а в дальнейшем начастотах от 3000 до 16 000 Гц громкость уменьшается до 0.

4. За пределами воспринимаемого звукового диапазона 16 – 16000 гц может наблюдаться следующий эффект: интенсивные инфразвуки (частота ниже 16 Гц ) и ультразвуки (частота больше 16 000 Гц ) будут вызывать ощущение боли, не давая слухового восприятия.