Наш слух обладает и исключительной избирательной способностью. В большой толпе разговаривающих людей мы способны выделить негромкую речь одного человека. Дирижер большого симфонического оркестра слышит звуки отдельных инструментов.
Ухо реагирует на частоту и амплитуды гармонических составляющих сложного звука, но не на фазовые соотношения. В справедливости этого убеждает простой факт: меняя свое место в театре, мы продолжаем слышать мелодию без искажений. Между тем очевидно, что изменение положения слушателя относительно оркестра приводит к изменению фазовых соотношений между составляющими гармоническими колебаниями сложного звука, достигающими уха слушателя (а изменение фазовых соотношений ведет к сильному изменению формы кривой колебаний звукового давления).
Одним из технических приемников звуковых волн является микрофон. Микрофон преобразует звуковые колебания в электрические. Микрофоны, как и ухо, также характеризуются определенной чувствительностью. Чувствительностью микрофона называется отношение напряжения, развиваемого микрофоном на нагрузке, к значению звукового давления, действующего на мембрану микрофона.
Чувствительность микрофона
выражается в милливольтах на паскаль
.
Чувствительность микрофона зависит от частоты. Графическое изображение этой зависимости называется частотной характеристикой микрофона.
5 Объективные и субъективные характеристики звука
Звуковые ощущения определяются взаимодействием звуковых волн с органом слуха и далее с центральной нервной системой человека. В связи с этим следует различать характеристики звуковой волны и характеристики восприятия звука. Последние зависят не только от параметров звуковой волны, но и от свойств организма; они в значительной мере являются субъективными.
1 Объективные характеристики звука. Объективными характеристиками звука являются характеристики звуковой волны. Звуковая волна обладает определенной энергией, которую она получила от источника звука. энергия, переносимая звуковой волной за 1 с сквозь площадку 1 м2, расположенную перпендикулярно направлению движения волны,` называется интенсивностью звука, или силой звука.
Если I - сила звука, S - площадь площадки, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны, W - энергия, проносимая звуковой волной через эту площадку за время t, то
Так как отношение выражает мощность Р звуковой волны, проходящей через площадку площадью S, то
За единицу интенсивности
звука в Международной системе единиц принята такая интенсивность звука, при
которой через площадку 1 
поставленную
перпендикулярно к направлению распространения волны, звуковая волна переносит
1 Дж энергии за 1с, т. е.
1
Дж/м
с=1Вт/м
Объективной характеристикой, звука является также давление звуковой волны – звуковое давление.
В большинстве случаев тела, являющиеся источниками звука, совершают негармонические колебания. Такие колебания являются более или менее сложной суммой гармонических колебаний с определенным набором частот. Спектр звука – объективная его характеристика.
2 Субъективные характеристики звука. Субъективной оценкой звука является его громкость. Громкость звука зависит не только от интенсивности звуковой волны, но и от чувствительности уха. Одна и та же звуковая волна воспринимается человеком с нормальным слухом как громкий звук, а человеком с пониженным слухом - как тихий. Кроме того, ввиду зависимости чувствительности слуха от частоты колебаний звуковым волнам, имеющим одинаковые амплитуды, но различную частоту колебаний, соответствует восприятие звуков различной громкости.
Громкость звука пропорциональна логарифму от интенсивности звука:
L=
Если I
есть порог
чувствительности уха, то громкость, соответствующая этой интенсивности звуковой
волны, равна нулю.
Пороговое значение интенсивности звуковой волны зависит от частоты колебаний и индивидуальных особенностей слуха. В среднем при частоте 1000 Гц
Iо = 10
Единица громкости называется белом (Б) в честь физика Генриха Бела. Однако на практике пользуются дольной единицей - децибелом (дБ). Если уровень громкости выражать в децибелах, то
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.