الخصائص الفيزيائية والفسيولوجية للضوضاء والتوحيد القياسي. الخصائص الفسيولوجية للضوضاء

إن الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية، وعلى وجه الخصوص، الموجات الصوتية هي موضوعية بطبيعتها ويمكن قياسها بأدوات مناسبة في وحدات قياسية. إن الإحساس السمعي الناشئ تحت تأثير الموجات الصوتية هو أمر شخصي، ولكن يتم تحديد ميزاته إلى حد كبير من خلال معلمات التأثير الجسدي.

• 7. الصوتيات

سرعة الموجة الصوتية vتحددها خصائص الوسط الذي تنتشر فيه - معاملها المرن هوالكثافة ع:

سرعة الصوتفي الهواء حوالي 340 م/ث ويعتمد على درجة الحرارة (مع تغيرات درجة الحرارة، وتغيرات كثافة الهواء). في الوسائط السائلة والأنسجة الرخوة في الجسم، تبلغ هذه السرعة حوالي 1500 م/ث، في المواد الصلبة - 3000-6000 م/ث.

الصيغة (7.1) التي تحدد سرعة انتشار الموجات الصوتية لا تشمل ترددها، وبالتالي فإن الموجات الصوتية ذات الترددات المختلفة في نفس الوسط لها نفس السرعة تقريبا. الاستثناء هو موجات الترددات التي تتميز بالامتصاص القوي في وسط معين. عادةً ما تقع هذه الترددات خارج النطاق الصوتي (الموجات فوق الصوتية).

إذا كانت الاهتزازات الصوتية تمثل دورية

أرز. 7.1.

عملية، ثم يتم استدعاء هذه الأصوات نغماتأو الأصوات الموسيقية. لديهم طيف توافقي منفصل، يمثل مجموعة من التوافقيات ذات ترددات وسعة محددة. يسمى التوافقي الأول للتردد co النغمة الرئيسية,والتوافقيات ذات الرتب العليا (مع الترددات 2so، 3so، 4so، وما إلى ذلك) - إيحاءات. ينظف(أو بسيط) نغمةيتوافق مع اهتزازات الصوت التي لها تردد واحد فقط. في التين. يوضح الشكل 7.1 طيف النغمة المعقدة التي تحتوي على أربعة مكونات توافقية: 100 و200 و300 و400 هرتز. يتم أخذ سعة النغمة الأساسية على أنها 100 %.

تسمى الأصوات غير الدورية ضوضاء,لها طيف صوتي مستمر (الشكل 7.2). وهي ناجمة عن عمليات تتغير فيها سعة وتكرار اهتزازات الصوت بمرور الوقت (اهتزاز أجزاء الآلة، والحفيف، وما إلى ذلك).

أرز. 7.2.

شدة الصوت أناوكما ذكرنا سابقًا، فهي طاقة موجة صوتية لكل وحدة مساحة لكل وحدة زمنية، ويتم قياسها بوحدة W/m2.

تحدد هذه الخاصية الجسدية مستوى الإحساس السمعي، وهو ما يسمى مقداروهي معلمة فسيولوجية ذاتية. العلاقة بين الشدة والجهارة ليست متناسبة بشكل مباشر. في الوقت الحالي، سنلاحظ فقط أنه مع زيادة الشدة، يزداد أيضًا الإحساس بالجهارة. يمكن قياس جهارة الصوت من خلال مقارنة الأحاسيس السمعية التي تنتجها الموجات الصوتية من مصادر ذات شدة مختلفة.

عندما ينتشر الصوت في وسط ما، ينشأ بعض الضغط الإضافي، وينتقل من مصدر الصوت إلى جهاز الاستقبال. حجم هذا ضغط الصوت Pيمثل أيضًا الخصائص الفيزيائية للصوت ووسط انتشاره. ويرتبط بالكثافة أنانسبة

حيث p هي كثافة الوسط؛ و- سرعة انتشار الصوت في الوسط .

مقاس ض - ريمُسَمًّى مقاومة صوتية محددةأو مقاومة صوتية محددة.

يحدد تواتر الاهتزازات التوافقية الصوتية هذا الجانب من الإحساس الصوتي الذي يسمى درجة الصوت.إذا كانت اهتزازات الصوت دورية، لكنها لا تخضع لقانون توافقي، فإن طبقة الصوت تقدر بواسطة الأذن بناءً على تردد النغمة الأساسية (أول مكون توافقي في سلسلة فورييه)، والتي تتزامن دورتها مع فترة المؤثرات الصوتية المعقدة.

دعونا نلاحظ أن القدرة على تقدير طبقة السمع البشرية ترتبط بمدة الصوت. إذا كان وقت التعرض للصوت أقل من 1/20 ثانية، فلن تتمكن الأذن من تقييم طبقة الصوت.

يُنظر إلى الاهتزازات الصوتية المتقاربة في التردد والمسموعة في وقت واحد على أنها أصوات ذات طبقات مختلفة إذا تجاوز فرق التردد النسبي 2-3٪. مع اختلاف أقل في الترددات، يظهر شعور بصوت مستمر متوسط ​​الارتفاع.

يتم تحديد التركيب الطيفي للاهتزازات الصوتية (انظر الشكل 7.1) من خلال عدد المكونات التوافقية ونسبة اتساعها وخصائصها طابع الصوتصوت. يعتمد الجرس، باعتباره خاصية فسيولوجية للإحساس السمعي، أيضًا إلى حد ما على معدل ارتفاع الصوت وتقلبه.

الضوضاء هي أي صوت غير مرغوب فيه من قبل الإنسان. كصوت، فإننا ندرك اهتزازات مرنة تنتشر في موجات في الوسائط الصلبة أو السائلة أو الغازية. تنشأ الموجات الصوتية عندما تتعطل حالة ثبات الوسط بسبب تأثير بعض القوى المزعجة عليه. في هذه الحالة، تبدأ جزيئات الوسط في التذبذب بالنسبة إلى موضع التوازن، وتكون سرعة هذه التذبذبات (سرعة الاهتزاز u) أقل بكثير من سرعة انتشار الموجة (سرعة الصوت c).

في الوسط الغازي سرعة الصوت

حيث x هو المؤشر الأدياباتي (للهواء x = 1.41)؛ Pst وp هما ضغط الغاز وكثافته.

في ظل الظروف الجوية العادية (t = 20 درجة مئوية وPst = 760 مم زئبق)، تبلغ سرعة الصوت c في الهواء 344 م/ث.

مجال الصوت هو منطقة من الفضاء تنتشر فيها الموجات الصوتية. عند كل نقطة في مجال الصوت، يتغير ضغط وسرعة جزيئات الهواء بمرور الوقت. الفرق بين القيمة اللحظية للضغط الكلي ومتوسط ​​الضغط الملحوظ في وسط غير مضطرب يسمى ضغط الصوت. وحدة قياس ضغط الصوت هي N/m2.

يتأثر السمع بمتوسط ​​ضغط الصوت المربع

حيث يعني الشريط متوسط ​​الوقت، والذي يحدث في الأذن البشرية على مدى T = 30–100 مللي ثانية.

في الموجة الصوتية المستوية، أي التي يكون فيها السطح الذي يمر عبر نقاط لها نفس مرحلة الاهتزاز مستويًا متعامدًا مع اتجاه انتشار الاهتزاز، فإن نسبة ضغط الصوت إلى سرعة الاهتزاز لا تعتمد على سعة الموجة الصوتية. الاهتزازات.

وهي تساوي (Ns/m3)

ص / ت = جهاز كمبيوتر،

حيث rs هي المقاومة الصوتية النوعية للوسط، والتي بالنسبة للهواء، على سبيل المثال، تساوي 410 Ns/m3، وللماء 1.5-106، وللفولاذ 4.8-107.

عندما تنتشر موجة صوتية، يحدث نقل الطاقة. ويطلق على متوسط ​​تدفق الطاقة عند أي نقطة في الوسط لكل وحدة زمنية، لكل وحدة سطح عادية في اتجاه انتشار الموجة، كثافة الصوت عند تلك النقطة. يتم تحديد شدة الصوت بالحرف / ويتم قياسها بالواط مقسومًا على المتر المربع (W/m2).

ترتبط شدة الصوت بضغط الصوت

يمكن أن تختلف قيم ضغط الصوت وكثافة الصوت التي يتعين على المرء التعامل معها في ممارسة التحكم في الضوضاء ضمن حدود واسعة: ما يصل إلى 108 مرات في الضغط، وتصل إلى 1016 مرة في الشدة. وبطبيعة الحال، فإن العمل مع هذه الأرقام غير مريح للغاية. الحقيقة الأكثر أهمية هي أن الأذن البشرية قادرة على الاستجابة للتغير النسبي في الشدة، وليس للتغير المطلق. تتناسب الأحاسيس البشرية الناشئة عن أنواع مختلفة من التحفيز، وخاصة الضوضاء، مع لوغاريتم كمية طاقة التحفيز. لذلك، تم تقديم القيم اللوغاريتمية - مستويات ضغط الصوت وشدته المعبر عنها بالديسيبل (ديسيبل).

يتم تحديد مستوى شدة الصوت (ديسيبل) بواسطة الصيغة

Lj = 10log(J/J0)

حيث J0 هي شدة الصوت المقابلة لعتبة السمع (J0 = 10-12 واط/م2 عند تردد 1000 هرتز).

مستوى ضغط الصوت (ديسيبل)

حيث يتم اختيار عتبة ضغط الصوت p0 بحيث تكون مستويات ضغط الصوت في الظروف الجوية العادية مساوية لمستويات الشدة، أي p0 = 2*10-5 نيوتن/م2. شدة الصوت (وات/م2)

J0 = p0/p0c0، (10)

حيث Р0с0 هي كثافة الصوت وسرعته في ظل الظروف الجوية العادية.

يستخدم مستوى الشدة في الحسابات الصوتية، ويستخدم مستوى ضغط الصوت لقياس الضوضاء وتقييم تأثيرها على الإنسان، حيث أن جهاز السمع ليس حساسًا للشدة، بل لضغط الجذر المتوسط. نحصل على العلاقة بين مستوى الشدة ومستوى ضغط الصوت بقسمة التعبير (9) على التعبير (10) وأخذ اللوغاريتم

LJ = L + 101 جم (p0c0/pc).

في ظل الظروف الجوية العادية

يتم قياس تقليل الضوضاء أيضًا بالديسيبل:

على سبيل المثال، إذا تم تقليل شدة ضوضاء الوحدة بمقدار 1000 مرة، فسيتم تقليل مستوى الشدة بمقدار

L1 - L2 = 10 لتر 1000 = 30 ديسيبل.

في حالة دخول الضوضاء من عدة مصادر إلى النقطة المحسوبة، تتم إضافة شدتها، وليس مستوياتها. في هذه الحالة يفترض أن المصادر غير متماسكة، أي أن الضغوط التي تخلقها لها مراحل اعتباطية

ي = J1 + J2 + ... + جن.

يتم الحصول على مستوى الشدة المطلوب (dB) مع التشغيل المتزامن لهذه المصادر عن طريق قسمة الجانبين الأيسر والأيمن لهذا التعبير على J0 وأخذ اللوغاريتم:

حيث L1، L2، ...، Ln هي مستويات ضغط الصوت أو مستويات الشدة التي أنشأها كل مصدر عند نقطة التصميم.

تعتبر الميزات المدروسة لجمع المستوى ذات أهمية عملية كبيرة لقمع الضوضاء. وبالتالي، مع وجود عدد كبير من المصادر المتماثلة، فإن تخفيف عدد قليل منها فقط لن يؤدي عمليا إلى تقليل الضوضاء الإجمالية. إذا دخلت الضوضاء من مصادر كثافة مختلفة إلى مكان العمل، فمن الضروري أولا تقليل الضوضاء من مصادر أكثر قوة.

إذا كان هناك n مصادر ضوضاء متطابقة مع مستوى ضغط الصوت Li الناتج عن كل مصدر، فإن إجمالي الضوضاء (dB)

ل = لي + 10 لتر.

ومن هذه الصيغة يمكن أن نرى أن مصدرين متماثلين سينتجان معاً سوية أكبر بمقدار 3 ديسيبل من كل مصدر.

أرز. 38. منحنيات ذات حجم متساو من الأصوات

يسمح لك مقياس الديسيبل اللوغاريتمي بتحديد الخصائص الفيزيائية للضوضاء فقط. ومع ذلك، فقد تم تصميمه بحيث تتوافق قيمة عتبة ضغط الصوت p0 مع عتبة إمكانية السمع عند تردد 1000 هرتز.

يتمتع الجهاز السمعي البشري بحساسية غير متساوية للأصوات ذات الترددات المختلفة، أي أن الحساسية الأكبر عند الترددات المتوسطة والعالية (800-4000 هرتز) والأقل حساسية عند الترددات المنخفضة (20-100 هرتز). لذلك، بالنسبة للتقييم الفسيولوجي للضوضاء، يتم استخدام منحنيات ذات جهارة صوت متساوية (الشكل 38)، تم الحصول عليها من نتائج دراسة خصائص جهاز السمع لتقييم الأصوات ذات الترددات المختلفة وفقًا للإحساس الشخصي بجهارة الصوت، أي للحكم على أيهما أقوى أو أضعف.

يتم قياس مستويات جهارة الصوت في الهواتف. عند تردد 1000 هرتز، يفترض أن تكون مستويات الصوت مساوية لمستويات ضغط الصوت.

يمكن تمثيل أي اعتماد لأي كمية (على سبيل المثال، ضغط الصوت) على الوقت كمجموع عدد محدود أو لا نهائي من التذبذبات الجيبية لهذه الكمية (انظر الفصل 4).

يتميز كل تذبذب من هذا القبيل بقيمته الجذرية التربيعية للكمية الفيزيائية والتردد f، أي عدد التذبذبات في الثانية (هرتز).

يمكن للأذن البشرية أن تدرك فقط الاهتزازات التي تتراوح تردداتها من 16-20 إلى 16000-20000 هرتز. أقل من 16 هرتز وأكثر من 20.000 هرتز، على التوالي، توجد مناطق من الموجات تحت الصوتية والموجات فوق الصوتية غير مسموعة للإنسان.

يُطلق على اعتماد قيم جذر متوسط ​​التربيع لمكونات الضوضاء الجيبية (أو مستويات الديسيبل المقابلة لها) على التردد طيف تردد الضوضاء (أو ببساطة الطيف).

يتم الحصول على الأطياف باستخدام محللات الضوضاء - مجموعة من المرشحات الكهربائية التي تمرر الإشارة في نطاق تردد معين - نطاق المرور.

الصوتيات– مجال من الفيزياء يدرس الاهتزازات والموجات المرنة، وطرق إنتاج وتسجيل الاهتزازات والأمواج، وتفاعلها مع المادة.

الصوت بالمعنى الواسع هو اهتزازات وموجات مرنة تنتشر في المواد الغازية والسائلة والصلبة. بالمعنى الضيق، ظاهرة يدركها جهاز السمع لدى الإنسان والحيوان بشكل ذاتي. عادة، تسمع الأذن البشرية الصوت في نطاق الترددات من 16 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.

يسمى الصوت بتردد أقل من 16 هرتز الموجات فوق الصوتية، فوق 20 كيلو هرتز – الموجات فوق الصوتية، وأعلى ترددات الموجات المرنة في المدى من 10 9 إلى 10 12 هرتز - فرط الصوت.

تنقسم الأصوات الموجودة في الطبيعة إلى عدة أنواع.

صوت عالي- هذا تأثير صوتي قصير المدى (تصفيق، انفجار، ضربة، رعد).

نغمةهو الصوت الذي هو عملية دورية. السمة الرئيسية للنغمة هي التردد. يمكن أن تكون النغمة بسيطة، وتتميز بتردد واحد (على سبيل المثال، يتم إنتاجها بواسطة شوكة رنانة، أو مولد صوت)، أو معقدة (يتم إنتاجها، على سبيل المثال، بواسطة جهاز الكلام، أو آلة موسيقية).

نغمة معقدةيمكن تمثيلها كمجموع من النغمات البسيطة (مقسمة إلى نغمات مكونة). أدنى تردد لمثل هذا التحلل يتوافق مع لهجة أساسية، و البقية - إيحاءات، أو التوافقيات. النغمات لها ترددات هي مضاعفات التردد الأساسي.

الطيف الصوتي للنغمة هو مجموع تردداتها، مما يشير إلى شدتها أو اتساعها النسبي.

ضوضاء- هذا صوت له اعتماد زمني معقد وغير متكرر، وهو عبارة عن مزيج من النغمات المعقدة المتغيرة بشكل عشوائي. الطيف الصوتي للضوضاء مستمر (سرقة، صرير).

الخصائص الفيزيائية للصوت:

أ) سرعة (الخامس). ينتقل الصوت في أي وسط ما عدا الفراغ. وتعتمد سرعة انتشاره على مرونة الوسط وكثافته ودرجة حرارته، ولكنها لا تعتمد على تردد التذبذبات. تبلغ سرعة الصوت في الهواء في الظروف العادية حوالي 330 م/ث (» 1200 كم/ساعة). سرعة الصوت في الماء 1500 م/ث؛ ولسرعة الصوت في الأنسجة الرخوة في الجسم أهمية مماثلة.

ب) شدة (أنا) - خاصية الطاقة للصوت هي كثافة تدفق الطاقة للموجة الصوتية. بالنسبة للأذن البشرية، هناك قيمتان مهمتان للكثافة (على تردد 1 كيلو هرتز):

عتبة السمع – أنا 0 = 10–12 واط/م2؛ تم اختيار هذه العتبة على أساس مؤشرات موضوعية - وهذا هو الحد الأدنى للإدراك السليم بواسطة الأذن البشرية الطبيعية؛ هناك أشخاص لديهم شدة أنا 0 يمكن أن يكون 10–13 أو 10–9 واط/م2؛

عتبة الألم – أناالحد الأقصى – 10 واط/م2؛ يتوقف الشخص عن سماع صوت بهذه الشدة ويرى أنه شعور بالضغط أو الألم.

الخامس) ضغط الصوت (ر). يصاحب انتشار الموجة الصوتية تغير في الضغط.

ضغط الصوت (ر) – وهذا هو الضغط الذي ينشأ أيضًا عندما تمر موجة صوتية عبر وسط ما؛ فهو يتجاوز متوسط ​​ضغط البيئة.

من الناحية الفسيولوجية، يتجلى ضغط الصوت في شكل ضغط على طبلة الأذن. هناك قيمتان لهذه المعلمة مهمتان للشخص:

– ضغط الصوت عند عتبة السمع – ص 0 = 2×10 –5 باسكال؛

– ضغط الصوت عند عتبة الألم – رم الفأس =

بين الشدة ( أنا) وضغط الصوت ( ر) هناك اتصال:

أنا = ص 2 /2عربة سكن متنقلة,

أين ص- كثافة الوسط، الخامس– سرعة الصوت في الوسط .

ز) مقاومة مميزة للوسط (رأ) هو نتاج الكثافة المتوسطة ( ص) لسرعة انتشار الصوت ( الخامس):

رأ = عربة سكن متنقلة.

معامل الانعكاس (ص) – قيمة تساوي نسبة شدة الموجات المنعكسة والموجات الساقطة:

ص = أناسلبي / أناضمادة.

صتحسب بواسطة الصيغة:

ص = [(رأ 2 – رأ 1)/( ر 2+ رأ1)]2 .

تعتمد شدة الموجة المنكسرة على النفاذية.

النفاذية (ب) - قيمة تساوي نسبة شدة الموجات المرسلة (المنكسرة) والموجات الساقطة:

ب = أناماضي / أناضمادة.

للسقوط الطبيعي، المعامل بتحسب بواسطة الصيغة

ب = 4(رأ 1/ رأ2)/( رأ 1/ رأ 1 + 1) 2 .

لاحظ أن مجموع معاملات الانعكاس والانكسار يساوي الوحدة، ولا تعتمد قيمها على الترتيب الذي يمر به الصوت عبر هذه الوسائط. على سبيل المثال، بالنسبة لانتقال الصوت من الهواء إلى الماء، تكون المعاملات هي نفسها بالنسبة للانتقال في الاتجاه المعاكس.

د) مستوى الشدة. عند مقارنة شدة الصوت، من المناسب استخدام مقياس لوغاريتمي، أي مقارنة القيم نفسها، ولكن اللوغاريتمات الخاصة بها. ولهذا الغرض، يتم استخدام قيمة خاصة - مستوى الشدة ( ل):

ل = إل جي(أنا/أنا 0);ل = 2إل جي(ص/ص 0). (1.3.79)

وحدة مستوى الشدة هي - أبيض، [ب].

إن الطبيعة اللوغاريتمية لاعتماد مستوى الشدة على الشدة نفسها تعني أنه مع زيادة الشدة بمقدار 10 مرات، يزداد مستوى الشدة بمقدار 1 ب.

بيل واحد هو قيمة كبيرة، لذلك في الممارسة العملية يتم استخدام وحدة أصغر لمستوى الشدة - ديسيبل[dB]: 1 dB = 0.1 B. يتم التعبير عن مستوى الشدة بالديسيبل بالصيغ التالية:

لديسيبل = 10 إل جي(أنا/أنا 0); لديسيبل = 20 إل جي(ص/ص 0).

إذا وصلت الموجات الصوتية إلى نقطة معينة منها عدة مصادر غير متماسكةفإن شدة الصوت تساوي مجموع شدة كل الموجات:

أنا = أنا 1 + أنا 2 + ...

للعثور على مستوى شدة الإشارة الناتجة، استخدم الصيغة التالية:

ل = إل جي(10لل +10 لل + ...).

هنا يجب التعبير عن الشدة بيلا. صيغة الانتقال هي

ل= 0.ل× لديسيبل.

خصائص الإحساس السمعي:

يقذفيتم تحديده في المقام الأول من خلال تردد النغمة الأساسية (كلما زاد التردد، كلما زاد إدراك الصوت). وبدرجة أقل، يعتمد الارتفاع على شدة الموجة (يُنظر إلى الصوت ذي الكثافة الأكبر على أنه أقل).

طابع الصوتيتم تحديد الصوت من خلال طيفه التوافقي. تتوافق الأطياف الصوتية المختلفة مع نغمات صوتية مختلفة، حتى عندما تكون نغمتها الأساسية هي نفسها. Timbre هو خاصية نوعية للصوت.

حجم الصوتهو تقييم شخصي لمستوى شدته.

قانون فيبر-فيشنر:

إذا قمت بزيادة التهيج في متوالية هندسية (أي بنفس عدد المرات)، فإن الإحساس بهذا التهيج يزداد في متوالية حسابية (أي بنفس المقدار).

للحصول على صوت بتردد 1 كيلو هرتز، أدخل وحدة مستوى الصوت - خلفية، والذي يتوافق مع مستوى شدة قدره 1 ديسيبل. بالنسبة للترددات الأخرى، يتم التعبير عن مستوى جهارة الصوت أيضًا الخلفياتوفقا للقاعدة التالية:

جهارة الصوت تساوي مستوى شدة الصوت (ديسيبل) عند تردد قدره 1 كيلو هرتز، مما يجعل الشخص "العادي" لديه نفس الإحساس بجهارة الصوت مثل صوت معين، و

ه = كلج(أنا / أنا 0). (1.3.80)

مثال 32.الصوت الذي يتوافق مع مستوى الشدة في الشارع ل 1 = 50 ديسيبل، مسموع في الغرفة كصوت بمستوى شدة ل 2 = 30 ديسيبل. أوجد نسبة شدة الصوت في الشارع وفي الغرفة.

منح: ل 1 = 50 ديسيبل = 5 ب؛

ل 2 = 30 ديسيبل = 3 ب؛

أنا 0 = 10–12 واط/م2.

يجد: أنا 1 /أنا 2 .

حل. ومن أجل إيجاد شدة الصوت في الغرفة وفي الشارع نكتب الصيغة (1.3.79) للحالتين المذكورتين في المشكلة:

ل 1 = إل جي(أنا 1 /أنا 0); ل 2 = إل جي(أنا 2 /أنا 0),

من حيث نعبر عن الشدة أنا 1 و أنا 2:

5 = إل جي(أنا 1 /أنا 0) Þ أنا 1 = أنا 0 ×10 5 ;

3 = إل جي(أنا 2 /أنا 0) Þ أنا 2 = أنا 0 ×10 3 .

بوضوح: أنا 1 /أنا 2 = 10 5 /10 3 = 100.

الجواب: 100.

مثال 33.بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من ضعف وظيفة الأذن الوسطى، تم تصميم المعينات السمعية لنقل الاهتزازات مباشرة إلى عظام الجمجمة. بالنسبة للتوصيل العظمي، تكون عتبة السمع أعلى بمقدار 40 ديسيبل مقارنة بتوصيل الهواء. ما هو الحد الأدنى من شدة الصوت التي يمكن أن يسمعها شخص يعاني من ضعف السمع؟

منح: لك = لفي +4.

يجد: أنادقيقة.

حل. لتوصيل العظام والهواء حسب (1.3.79)

لك = إل جي(أنادقيقة / أنا 0); لفي = إل جي(أنا 2 /أنا 0), (1.3.81)

أين أنا 0 - عتبة السمع.

ومن شروط المشكلة و(1.3.81) يترتب على ذلك

لك = إل جي(أنادقيقة / أنا 0) = لفي + 4 = إل جي(أنا 2 /أنا 0) + 4، من أين

إل جي(أنادقيقة / أنا 0) – إل جي(أنا 2 /أنا 0) = 4

إل جي[(أنادقيقة / أنا 0) : (أنا 2 /أنا 0)] = 4 Þ إل جي(أنادقيقة / أنا 2) = 4، لدينا:

أنادقيقة / أنا 2 = 10 4 Þ أنادقيقة = أنا 2 × 10 4 .

في أنا 2 = 10-12 واط/م2، أناالحد الأدنى = 10-8 واط/م2.

إجابة: أناالحد الأدنى = 10-8 واط/م2.

مثال 34.يمر الصوت بتردد 1000 هرتز عبر الجدار، وتنخفض شدته من 10-6 واط/م2 إلى 10-8 واط/م2. ما مدى انخفاض مستوى الشدة؟

منح: ن= 1000 هرتز؛

أنا 1 = 10 –6 واط/م2؛

أنا 2 = 10–8 واط/م2؛

أنا 0 = 10–12 واط/م2.

يجد: ل 2 – ل 1 .

حل. ونجد مستويات شدة الصوت قبل وبعد تجاوز الجدار من (1.3.79):

ل 1 = إل جي(أنا 1 /أنا 0); ل 2 = إل جي(أنا 2 /أنا 0)، من أين

ل 1 = إل جي(10 –6 /10 –12) = 6; ل 2 = إل جي(10 –8 /10 –12) = 4.

ثم ل 2 – ل 1 = 6 – 4 = 2 (ب) = 20 (ديسيبل).

الإجابة: انخفض مستوى الشدة بمقدار 20 ديسيبل.

مثال 35.بالنسبة للأشخاص ذوي السمع الطبيعي، يشعرون بالتغير في مستوى الصوت عندما تتغير شدة الصوت بنسبة 26%. ما هي فترة ارتفاع الصوت التي يتوافق معها التغير المشار إليه في شدة الصوت؟ تردد الصوت 1000 هرتز.

منح: ن= 1000 هرتز؛

أنا 0 = 10–12 واط/م2؛

دي. = 26 %.

يجد: د..

حل. بالنسبة لتردد صوت يساوي 1000 هرتز، يتطابق مقياس شدة الصوت وارتفاع الصوت وفقًا للصيغة (1.3.80)، حيث ك = 1,

ه = كلج(أنا / أنا 0) = إل جي(أنا / أنا 0) = ل، أين

د. = إل جي(دي/أنا 0) = 11.4 (ب) = 1 (ديسيبل) = 1 (الخلفية).

الجواب: 1 الخلفية.

مثال 36.مستوى شدة جهاز الاستقبال هو 90 ديسيبل. ما هو الحد الأقصى لمستوى الشدة لثلاثة أجهزة استقبال تعمل في وقت واحد؟

يحدث الصوت أو الضوضاء أثناء الاهتزازات الميكانيكية في الوسائط الصلبة والسائلة والغازية. الضوضاء هي مجموعة متنوعة من الأصوات التي تتداخل مع النشاط البشري الطبيعي وتسبب عدم الراحة. الصوت هو الحركة التذبذبية لوسط مرن، يدركه جهاز السمع لدينا. عادة ما يسمى الصوت المنتشر في الهواء عن طريق الجوضوضاء؛ يسمى الصوت الذي ينتقل عبر هياكل البناء الهيكلي.يصاحب حركة الموجة الصوتية في الهواء زيادة دورية وانخفاض في الضغط. تسمى الزيادة الدورية في الضغط في الهواء مقارنة بالضغط الجوي في بيئة غير مضطربة صوتضغط ر(Pa)، يتفاعل جهاز السمع لدينا مع التغيرات في ضغط الهواء. كلما زاد الضغط، زاد تهيج جهاز السمع والإحساس بحجم الصوت. تتميز الموجة الصوتية بالتردد Fوسعة الاهتزاز. تحدد سعة اهتزازات الموجة الصوتية ضغط الصوت؛ كلما زادت السعة، زاد ضغط الصوت وزاد الصوت. يسمى وقت التذبذب الواحد فترة التذبذب T(مع): تي = 1/و.

يتم تحديد المسافة بين قسمين متجاورين من الهواء لهما نفس ضغط الصوت في نفس الوقت بواسطة الطول الموجي X.

يسمى الجزء من الفضاء الذي تنتقل فيه الموجات الصوتية حقل الصوت.تتميز أي نقطة في مجال الصوت بضغط صوت معين روسرعة حركة جزيئات الهواء.

يمكن للأصوات الموجودة في وسط متناحي الخواص أن تنتقل على شكل موجات كروية ومستوية وأسطوانية. عندما يكون حجم مصدر الصوت صغيراً مقارنة بطوله الموجي، ينتقل الصوت في جميع الاتجاهات على شكل موجات كروية. إذا كان حجم المصدر أكبر من طول الموجة الصوتية المنبعثة، فإن الصوت ينتقل على شكل موجة مستوية. تتشكل الموجة المستوية على مسافات كبيرة من مصدر بأي حجم.

سرعة انتشار الموجات الصوتية معيعتمد على الخصائص المرنة ودرجة الحرارة وكثافة الوسط الذي تنتشر فيه. مع الاهتزازات الصوتية للوسط (على سبيل المثال، الهواء)، تبدأ جزيئات الهواء الأولية في التأرجح حول موضع التوازن. سرعة هذه الاهتزازات الخامسأقل بكثير من سرعة الموجات الصوتية في الهواء مع.

سرعة انتشار الموجة الصوتية (م/ث)

ج = /تأو ج= f

سرعة الصوت في الهواء عند ر= 20 درجة مئوية تساوي تقريبًا 334، في الفولاذ - 5000، في الخرسانة - 4000 م/ث. في مجال الصوت الحر، الذي لا توجد فيه موجات صوتية منعكسة، تزيد سرعة الاهتزازات النسبية

الخامس = ص / ρс،

أين ر- ضغط الصوت، باسكال؛ ρ - كثافة الوسط كجم/م3 ؛ ρс- مقاومة صوتية محددة للوسائط (للهواء ρс= 410 باسكال/م).

عندما تنتشر الموجات الصوتية، يحدث نقل الطاقة. يتم تحديد الطاقة الصوتية المنقولة من خلال شدة الصوت أنا. في ظل ظروف المجال الصوتي الحر، يتم قياس شدة الصوت من خلال متوسط ​​كمية الطاقة المارة لكل وحدة زمنية عبر وحدة السطح المتعامدة مع اتجاه انتشار الصوت.

شدة الصوت (W/m2) هي كمية متجهة ويمكن تحديدها من العلاقة التالية

أنا=ص 2 /(ρc); أنا=الخامس∙ص:

أين ر- قيمة ضغط الصوت اللحظية، Pa؛ الخامس- القيمة اللحظية للسرعة التذبذبية، م/ث.

شدة الضوضاء (W/m2) التي تمر عبر سطح كرة نصف قطرها r تساوي القدرة المشعة للمصدر ث،مقسمة على مساحة سطح المصدر:

أنا= ث/(4 ط ص 2).

يحدد هذا الاعتماد القانون الأساسي لانتشار الصوت في مجال الصوت الحر (دون الأخذ بعين الاعتبار التوهين)، والذي بموجبه تتناقص شدة الصوت بشكل عكسي مع مربع المسافة.

خاصية مصدر الصوت هي قوة الصوت دبليو(W) الذي يحدد إجمالي كمية الطاقة الصوتية المنبعثة من كامل سطح المصدر سلكل وحدة زمنية:

أين في- شدة تدفق الطاقة الصوتية في الاتجاه الطبيعي لعنصر السطح.

إذا تمت مواجهة عائق على طول مسار الموجات الصوتية، فنتيجة لظاهرة الحيود تنحني الموجات الصوتية حول العائق. كلما زاد الطول الموجي مقارنة بالأبعاد الخطية للعائق، زاد الانحناء. عندما يكون الطول الموجي أقل من حجم العائق، يتم ملاحظة انعكاس الموجات الصوتية وتكوين "ظل صوتي" خلف العائق، حيث تكون مستويات الصوت أقل بشكل ملحوظ مقارنة بمستوى الصوت المؤثر على العائق. ولذلك، فإن الأصوات ذات التردد المنخفض تنحني بسهولة حول العوائق وتنتشر لمسافات طويلة. يجب دائمًا أخذ هذا الظرف في الاعتبار عند استخدام حواجز الضوضاء.

في مساحة مغلقة (غرفة الإنتاج)، تشكل الموجات الصوتية المنعكسة من العوائق (الجدران والأسقف والمعدات) ما يسمى بمجال الصوت المنتشر داخل الغرفة، حيث تكون جميع اتجاهات انتشار الموجات الصوتية محتملة بنفس القدر.

يسمى تحليل الضوضاء إلى النغمات المكونة لها (الأصوات ذات التردد نفسه) مع تحديد شدتها التحليل الطيفي،وتمثيل رسومي لتكوين تردد الضوضاء - نطاق.للحصول على أطياف تردد الضوضاء، يتم قياس مستويات ضغط الصوت عند ترددات مختلفة باستخدام مقياس الضوضاء ومحلل الطيف. وبناء على نتائج هذه القياسات، تم إنشاء طيف الضوضاء عند متوسطات هندسية قياسية ثابتة للترددات 63، 125، 250، 500، 1000، 2000، 4000، 8000 هرتز.

إلى الأرز! 11.1, a...g يوضح الرسوم البيانية لذبذبات الصوت في الإحداثيات (مستوى ضغط الصوت – الزمن). في التين. 11.1، د...ضأطياف الصوت موضحة بالإحداثيات (مستوى ضغط الصوت – التردد). يتم تمثيل الطيف الترددي للاهتزازات المعقدة، التي تتكون من العديد من النغمات البسيطة (التذبذبات)، بعدد من الخطوط المستقيمة ذات الارتفاعات المختلفة، المبنية على ترددات مختلفة.

أرز. 11.1. الرسوم البيانية للاهتزازات الصوتية المقابلة لأطيافها الصوتية.

جهاز السمع البشري قادر على إدراك نطاق كبير من شدة الصوت - من الأصوات المسموعة بالكاد (عند عتبة السمع) إلى الأصوات عند عتبة الألم. شدة الصوت عند عتبة الألم أعلى بـ 10 16 مرة من شدة الصوت عند عتبة السمع. شدة الصوت (W/m2) وضغط الصوت (Pa) عند عتبة السمع للصوت بتردد 1000 هرتز هما على التوالي أنا 0=10 -12 و ص= 2∙.1O -5.

الاستخدام العملي للقيم المطلقة للكميات الصوتية، على سبيل المثال، للتمثيل الرسومي لتوزيع ضغط الصوت وشدة الصوت على طول طيف التردد، غير مريح بسبب الرسوم البيانية المرهقة. بالإضافة إلى ذلك، من المهم أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أن جهاز السمع البشري يستجيب للتغير النسبي في ضغط الصوت وكثافته فيما يتعلق بقيم العتبة. لذلك، من المعتاد في علم الصوتيات أن لا يتم العمل بالقيم المطلقة لشدة الصوت أو ضغط الصوت، ولكن بمستوياتها اللوغاريتمية النسبية ل،تؤخذ فيما يتعلق بقيم العتبة ρ سأو أنا 0.

وحدة قياس مستوى شدة الصوت هي بيل واحد (B). Bel هو اللوغاريتم العشري لنسبة شدة الصوت I إلى شدة العتبة. في أنا / أنا 0=10 مستوى شدة الصوت ل= 1 ب، في أنا / أنا 0=100 ل= 2ب؛ في أنا / أنا 0=1000 ل= 3ب، الخ.

ومع ذلك، يمكن للأذن البشرية أن تميز بوضوح التغير في مستوى الصوت بمقدار 0.1 ب. لذلك، في ممارسة القياسات والحسابات الصوتية، يتم استخدام قيمة 0.1 ب، والتي تسمى ديسيبل (ديسيبل). وبالتالي، يتم تحديد مستوى شدة الصوت (ديسيبل) من خلال العلاقة

ل = 10∙لجي/أنا 0.

لأن أنا = Р 2 /ρс،ثم يتم حساب مستوى ضغط الصوت (ديسيبل) باستخدام الصيغة

ل = 20 لتر/ف 0 .

إن جهاز السمع البشري والميكروفونات الخاصة بمقاييس مستوى الصوت حساسة للتغيرات في مستوى ضغط الصوت، لذلك يتم إجراء تطبيع الضوضاء وتدرج مقاييس أدوات القياس وفقًا لمستوى ضغط الصوت (ديسيبل). في القياسات والحسابات الصوتية، يتم استخدام قيم غير الذروة (القصوى) للمعلمات I؛ ص ؛ ث،وقيم الجذر التربيعي المتوسط، والتي تكون أقل بعدة مرات من الحد الأقصى للتذبذبات التوافقية. يتم تحديد إدخال قيم الجذر المتوسط ​​من خلال حقيقة أنها تعكس بشكل مباشر كمية الطاقة الموجودة في الإشارات المقابلة الواردة في أدوات القياس، وكذلك من خلال حقيقة أن جهاز السمع البشري يتفاعل مع التغيرات في جذر متوسط ​​تربيع ضغط الصوت.

يوجد في منشأة الإنتاج عادةً عدة مصادر للضوضاء، يؤثر كل منها على مستوى الضوضاء الإجمالي. عند تحديد مستوى الصوت من عدة مصادر، يتم استخدام تبعيات خاصة، حيث لا تتم إضافة مستويات الصوت حسابيًا. على سبيل المثال، إذا قامت كل من منصتي الاهتزاز بإنشاء ضوضاء قدرها 100 ديسيبل، فإن مستوى الضوضاء الإجمالي أثناء تشغيلها سيكون 103 ديسيبل، وليس 200 ديسيبل.

ينتج مصدران متطابقان معًا مستوى ضوضاء أكبر بمقدار 3 ديسيبل من مستوى كل مصدر.

إجمالي مستوى الضوضاء من صيتم تحديد مصادر مستوى الضوضاء المتساوي عند نقطة متساوية منها بواسطة الصيغة

مجموع L = L+10lg ن

أين ل- مستوى الضوضاء من مصدر واحد.

يتم تحديد مستوى الضوضاء الإجمالي عند نقطة التصميم من عدد عشوائي من المصادر ذات الشدة المختلفة بواسطة المعادلة

أين ل 1،..., Ln- مستويات ضغط الصوت أو مستويات الشدة التي ينتجها كل مصدر عند نقطة التصميم.

11.2. تأثير الضوضاء

على جسم الإنسان. مستويات الضوضاء المسموح بها

من وجهة نظر فسيولوجية، الضوضاء هي أي صوت غير سارة للإدراك، ويتداخل مع الكلام المنطوق ويؤثر سلبا على صحة الإنسان. يستجيب جهاز السمع البشري للتغيرات في تردد الصوت وشدته واتجاهه. يستطيع الشخص تمييز الأصوات في نطاق الترددات من 16 إلى 20000 هرتز. إن حدود إدراك الترددات الصوتية ليست هي نفسها لدى الأشخاص المختلفين؛ أنها تعتمد على العمر والخصائص الفردية. تذبذبات بتردد أقل من 20 هرتز (تحت الصوت)وبتردد أعلى من 20000 هرتز (الموجات فوق الصوتية)،على الرغم من أنها لا تسبب أحاسيس سمعية، إلا أنها موجودة بشكل موضوعي وتنتج تأثيرًا فسيولوجيًا محددًا على جسم الإنسان. لقد ثبت أن التعرض لفترات طويلة للضوضاء يسبب تغيرات صحية ضارة مختلفة في الجسم.

من الناحية الموضوعية، يتجلى تأثير الضوضاء في شكل ارتفاع ضغط الدم، وسرعة النبض والتنفس، وانخفاض حدة السمع، وضعف الانتباه، وبعض ضعف التنسيق الحركي وانخفاض الأداء. ذاتيًا، يمكن التعبير عن تأثير الضوضاء في شكل صداع، ودوخة، وأرق، وضعف عام. إن مجموعة التغيرات التي تحدث في الجسم تحت تأثير الضوضاء قد اعتبرها الأطباء مؤخرًا "مرض الضوضاء".

أظهرت الدراسات الطبية والفسيولوجية، على سبيل المثال، أنه عند أداء عمل معقد في غرفة بمستوى ضوضاء يبلغ 80...90 ديسيبل، يجب على العامل في المتوسط ​​أن يبذل جهدًا بدنيًا وعصبيًا أكبر بنسبة 20% من أجل تحقيق إنتاجية العمل عند مستوى ضوضاء 70 ديسيبل. في المتوسط، يمكننا أن نفترض أن انخفاض مستوى الضوضاء بمقدار 6... 10 ديسيبل يؤدي إلى زيادة إنتاجية العمل بنسبة 10... 12٪.

عند الدخول إلى وظيفة ذات مستويات ضوضاء عالية، يجب أن يخضع العمال لفحص طبي بمشاركة طبيب أنف وأذن وحنجرة وطبيب أعصاب ومعالج. يجب إجراء عمليات تفتيش دورية للعاملين في ورش العمل الصاخبة خلال الفترات التالية: إذا تجاوز مستوى الضوضاء في أي نطاق أوكتاف 10 ديسيبل - مرة واحدة كل ثلاث سنوات؛ من 11 إلى 20 ديسيبل - مرة واحدة وسنتين؛ أكثر من 20 ديسيبل - مرة واحدة في السنة. لا يُسمح للأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا والعاملين الذين يعانون من ضعف السمع أو تصلب الأذن أو ضعف الدهليزي أو العصاب أو أمراض الجهاز العصبي المركزي أو أمراض القلب والأوعية الدموية بالعمل في ورش عمل صاخبة.

أساس تنظيم الضوضاء هو حصر الطاقة الصوتية المؤثرة على الإنسان أثناء نوبة العمل إلى قيم آمنة لصحته وأدائه. يأخذ التقييس في الاعتبار الاختلاف في الخطر البيولوجي 4 للضوضاء اعتمادًا على التركيبة الطيفية وخصائص الوقت ويتم تنفيذه وفقًا لـ GOST 12.1.003-83. بناءً على طبيعة الطيف، تنقسم الضوضاء إلى: نطاق عريض مع انبعاث طاقة صوتية في طيف مستمر يزيد عرضه عن أوكتاف واحد؛ نغمي مع انبعاث الطاقة الصوتية في النغمات الفردية.

ويتم التقييس باستخدام طريقتين: 1) وفقًا لطيف الضوضاء الأقصى؛ 2) حسب مستوى الصوت (dBA)، ويتم قياسه عند تشغيل استجابة تردد الضبط "A" لمقياس مستوى الصوت. وفقًا للطيف المحدود، يتم تطبيع مستويات ضغط الصوت بشكل أساسي للضوضاء الثابتة في نطاقات تردد الأوكتاف القياسية بترددات متوسطة هندسية 63؛ 125؛ 250؛ 500؛ 1000؛ 2000؛ 4000؛ 8000 هرتز.

يجب ألا تتجاوز مستويات ضغط الصوت في أماكن العمل في نطاق التردد المنظم القيم المحددة في GOST 12.1.003-83. للحصول على تقييم تقريبي للضوضاء، يمكنك استخدام خاصية الضوضاء في مستويات الصوت بالديسيبل (عندما تكون خاصية التصحيح لـ يتم تشغيل مقياس مستوى الصوت "A")، حيث تتوافق حساسية مسار قياس الضوضاء بأكمله مع متوسط ​​حساسية جهاز السمع البشري عند ترددات الطيف المختلفة.

يأخذ التقييس في الاعتبار الخطر البيولوجي الأكبر للضوضاء النغمية والنبضية من خلال إدخال التعديلات المناسبة.

البيانات التنظيمية عن مستويات ضغط الصوت الأوكتاف بالديسيبل ومستويات الصوت بالديسيبل للمؤسسات الصناعية والمركبات مذكورة في GOST 12.1003-83 بالنسبة للمباني السكنية والعامة، يتم التوحيد وفقًا للمواصفة SN 3077-84 "المعايير الصحية للضوضاء المسموح بها في المباني السكنية والمباني العامة وفي المناطق السكنية."

11.3. أدوات قياس الضوضاء

لقياس مستويات الضوضاء، يتم استخدام عدادات مستوى الصوت، وعناصرها الرئيسية هي الميكروفون الذي يحول اهتزازات الصوت في الهواء إلى كهربائية، ومكبر للصوت وقرص أو مؤشر رقمي. تتميز أجهزة قياس مستوى الصوت الموضوعية الحديثة بخصائص التردد التصحيحية "A" و "Lin". تُستخدم الخاصية الخطية (Lin) عند قياس مستويات ضغط الصوت في نطاقات الأوكتاف 63...8000 هرتز، عندما يكون لمقياس مستوى الصوت نفس الحساسية على مدى التردد بأكمله. لكي تكون قراءات مقياس مستوى الصوت أقرب إلى الأحاسيس الذاتية لجهارة الصوت، يتم استخدام خاصية مقياس مستوى الصوت "A"، والتي تتوافق تقريبًا مع حساسية جهاز السمع عند مستويات صوت مختلفة. نطاق مستويات الضوضاء المقاسة بمقاييس مستوى الصوت هو 30...140 ديسيبل.

يتم إجراء تحليل تردد الضوضاء بواسطة مقياس مستوى الصوت مع محلل طيف مرفق، وهو عبارة عن مجموعة من المرشحات الصوتية، يمر كل منها بنطاق ترددي ضيق محدد بالحدود العلوية والسفلية لنطاق الأوكتاف. للحصول على نتائج عالية الدقة في ظروف الإنتاج، يتم تسجيل مستوى الصوت بالديسيبل فقط، ويتم إجراء التحليل الطيفي باستخدام شريط تسجيل للضوضاء، والذي يتم فك تشفيره باستخدام معدات ثابتة.

بالإضافة إلى الأدوات الرئيسية (مقياس مستوى الصوت والمحلل)، يتم استخدام المسجلات التي تسجل على شريط ورقي توزيع مستويات الضوضاء عبر الترددات الطيفية، ومقياس الطيف، مما يجعل من الممكن عرض العملية التي تم تحليلها على الشاشة. تلتقط هذه الأجهزة صورة طيفية لحظية تقريبًا للضوضاء.

11.4. وسائل وطرق الحماية من الضوضاء

يجب أن يبدأ تطوير تدابير مكافحة الضوضاء الصناعية في مرحلة تصميم العمليات والآلات التكنولوجية، ووضع مخطط أرضي وخطة رئيسية للمؤسسة، فضلاً عن التسلسل التكنولوجي للعمليات. وقد تكون هذه التدابير: الحد من الضوضاء عند مصدرها؛ الحد من الضوضاء على طول مسارات الانتشار؛ الأنشطة المعمارية والتخطيطية؛ تحسين العمليات التكنولوجية والآلات؛ المعالجة الصوتية للمباني.

يعد تقليل الضوضاء عند مصدرها أكثر فعالية وفعالية من حيث التكلفة. في كل آلة (محرك كهربائي، مروحة، منصة اهتزاز)، نتيجة للاهتزازات (الاصطدامات) لكل من الآلة بأكملها والأجزاء المكونة لها (التروس، المحامل، الأعمدة، التروس)، تنشأ ضوضاء ذات أصل ميكانيكي وديناميكي هوائي وكهرومغناطيسي.

عند تشغيل آليات مختلفة، يمكن تقليل الضوضاء بمقدار 5...10 ديسيبل عن طريق: إزالة الفجوات في التروس ووصلات الأجزاء ذات المحامل؛ استخدام اتصالات كروية وشيفرون. الاستخدام الواسع النطاق للأجزاء البلاستيكية. كما تنخفض الضوضاء في المحامل والتروس مع انخفاض السرعة والحمل. في كثير من الأحيان، تحدث مستويات الضوضاء المتزايدة بسبب إصلاح المعدات في الوقت المناسب، عندما يتم إضعاف تثبيت الأجزاء ويحدث تآكل غير مقبول للأجزاء. يتم تقليل ضجيج آلات الاهتزاز عن طريق: تقليل مساحة العناصر الاهتزازية؛ استبدال محركات التروس والسلاسل بحزام V أو هيدروليكي ؛ استبدال المحامل الدوارة بمحامل عادية، حيث لا يؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة (تقليل الضوضاء بما يصل إلى 15 ديسيبل)؛ زيادة فعالية عزل الاهتزازات، حيث أن تقليل مستوى اهتزاز الأجزاء يؤدي دائمًا إلى انخفاض الضوضاء؛ تقليل شدة عملية تكوين الاهتزاز بسبب الزيادة الطفيفة في زمن الاهتزاز.

لا يمكن في كثير من الأحيان تقليل الضوضاء ذات الأصل الديناميكي الهوائي والكهرومغناطيسي إلا عن طريق تقليل قوة الماكينة أو سرعات تشغيلها، الأمر الذي سيؤدي حتماً إلى انخفاض الإنتاجية أو تعطيل العملية التكنولوجية. لذلك، في كثير من الحالات، عندما لا يمكن تحقيق تخفيض كبير في الضوضاء عند المصدر، يتم استخدام طرق "تقليل الضوضاء 1 على طول مسارات انتشارها"، أي أنها تستخدم أغلفة وشاشات وضوضاء هوائية واقية من الضوضاء كاتمات الصوت.

تشمل التدابير المعمارية والتخطيطية تدابير الحماية من الضوضاء، بدءًا من وضع خطة رئيسية لمؤسسة صناعة البناء وخطة ورشة العمل. يوصى بترتيب الصناعات الأكثر ضجيجًا وخطورة في مجمعات منفصلة، ​​مع ضمان وجود فجوات بين أقرب الكائنات المجاورة وفقًا للمعايير الصحية SN 245-71. عند تخطيط المباني داخل المباني الصناعية والمساعدة، من الضروري توفير أقصى مسافة ممكنة من المباني منخفضة الضوضاء من المباني ذات المعدات التكنولوجية "الصاخبة".

من خلال التخطيط العقلاني لمنشأة الإنتاج، من الممكن الحد من انتشار الضوضاء وتقليل عدد العمال المعرضين للضوضاء. على سبيل المثال، عندما تكون المنصات الاهتزازية أو المطاحن الكروية موجودة في غرفة معزولة عن المناطق الأخرى في ورشة العمل، يتم تحقيق انخفاض حاد في مستويات ضوضاء الإنتاج وتحسين ظروف العمل لغالبية العمال. يجب استخدام تكسية جدران وأسقف المباني الصناعية بمواد ممتصة للصوت مع طرق أخرى لتقليل الضوضاء، حيث أنه فقط من خلال المعالجة الصوتية للغرفة يمكن تحقيق تقليل الضوضاء بمعدل 2...3 ديسيبل . عادةً لا يكون تقليل الضوضاء هذا كافيًا لخلق بيئة ضوضاء مواتية في منطقة الإنتاج.

تشمل التدابير التكنولوجية لمكافحة الضوضاء اختيار العمليات التكنولوجية التي تستخدم الآليات والآلات التي تولد الحد الأدنى من الأحمال الديناميكية. على سبيل المثال، استبدال الآلات التي تستخدم طريقة الاهتزاز لضغط الخليط الخرساني (منصة الاهتزاز، وما إلى ذلك) بآلات تستخدم تكنولوجيا خالية من الاهتزاز لإنتاج منتجات الخرسانة المسلحة، عندما يتم صب المنتجات عن طريق الضغط أو الحقن خليط الخرسانة في قالب تحت الضغط.

لحماية العمال في أماكن الإنتاج مع المعدات الصاخبة، يتم استخدام ما يلي: العزل الصوتي للمباني المساعدة المجاورة لمنطقة الإنتاج الصاخبة؛ كبائن المراقبة والتحكم عن بعد؛ شاشات صوتية وأغلفة عازلة للصوت؛ معالجة الجدران والأسقف بكسوة عازلة للصوت أو باستخدام ممتصات القطع؛ كبائن وملاجئ عازلة للصوت لتوفير الراحة المنظمة للعاملين في المواقع الصاخبة؛ الطلاءات المانعة للاهتزاز على العلب وأغلفة الآلات والمنشآت التي تعمل بالاهتزاز؛ عزل الاهتزازات للآلات النشطة بالاهتزاز بناءً على أنظمة امتصاص الصدمات المختلفة.

عند الضرورة، يتم استكمال تدابير الحماية الجماعية باستخدام معدات الحماية الشخصية من الضوضاء في شكل سماعات رأس وسدادات أذن وخوذات مختلفة.

11.5. عازلة للصوت

يمكن تقليل الضوضاء التي تنتقل عبر الهواء بشكل كبير عن طريق تركيب حواجز عازلة للصوت في مسارها على شكل جدران وفواصل وأسقف وأغلفة وحواجز خاصة عازلة للصوت. جوهر عزل الصوت في السياج هو أن غالبية الطاقة الصوتية التي تسقط عليه تنعكس ولا يخترق السياج سوى جزء صغير منها. يتم نقل الصوت عبر السياج على النحو التالي: وقوع موجة صوتية على السياج يجعلها في حركة تذبذبية بتردد يساوي تردد اهتزازات الهواء في الموجة. يصبح السياج المتأرجح مصدرًا للصوت ويشعه في الغرفة المعزولة. يحدث انتقال الصوت من غرفة بها مصدر ضوضاء إلى غرفة مجاورة في ثلاثة اتجاهات: 1 - من خلال الشقوق والثقوب. 2 - بسبب اهتزاز العائق؛ 3 - من خلال الهياكل المجاورة (الضوضاء الهيكلية) (الشكل 11.2). تزداد كمية الطاقة الصوتية المنقولة مع زيادة سعة اهتزاز السياج. تدفق الطاقة الصوتية

أعند مواجهة عائق، ينعكس γ4 سلبي جزئيًا، ويتم امتصاصه جزئيًا في مسام مادة العائق واستيعابويمر جزئيا خارج الحاجز بسبب اهتزازاته. بروش - تتميز كمية الطاقة الصوتية المنعكسة والممتصة والمرسلة بالمعاملات: انعكاس الصوت β=A Neg/A؛ امتصاص الصوت α=امتصاص /أ؛ الموصلية الصوتية τ=الماضي /A.وفقا لقانون الحفاظ على الطاقة α+β+τ=1.لمعظم مواد تكسية البناء المستخدمة α= O.1 ÷0.9على ترددات 63...8000 هرتز. يتم تقدير صفات عزل الصوت التقريبية للسياج من خلال معامل توصيل الصوت م، وفي حالة وجود مجال صوتي منتشر، فإن قيمة عزل الصوت الخاص بالسياج ر(ديسيبل) يتم تحديده من خلال الاعتماد

عزل الصوت للأسوار ذات الطبقة الواحدة.تسمى عادة الهياكل المغلقة العازلة للصوت طبقة واحدة,إذا كانت مصنوعة من مادة بناء متجانسة أو تتكون من عدة طبقات من مواد مختلفة، مرتبطة بشكل صارم (على السطح بأكمله) ببعضها البعض، أو من مواد ذات خصائص صوتية مماثلة (على سبيل المثال، طبقة من الطوب والجص). دعونا نفكر في خصائص عزل الصوت لسياج أحادي الطبقة في ثلاثة نطاقات تردد (الشكل 11.3). عند الترددات المنخفضة حوالي 20...63 هرتز (ظاهرة مدى التردد. تعتمد مناطق الاهتزازات الرنانة للسياج على صلابة السياج وكتلته، ويتم تحديد العزل الصوتي للسياج من خلال الأسوار الرنانة التي تنشأ فيه، خصائص المادة. كقاعدة عامة، يكون التردد الطبيعي لمعظم أقسام البناء أحادية الطبقة أقل من 50 هرتز. ليس من الممكن بعد حساب عزل الصوت في نطاق التردد الأول. ومع ذلك، فإن تحديد عزل الصوت في هذا النطاق ليس كذلك ذات أهمية أساسية، حيث أن تطبيع مستويات ضغط الصوت يبدأ عند تردد 63 هرتز، ومن الناحية العملية، فإن العزل الصوتي للسياج في هذا النطاق غير مهم بسبب الاهتزازات الكبيرة نسبيًا للسياج بالقرب من الترددات الطبيعية الأولى، وهو تم تصويره بيانياً على أنه انخفاضات في عزل الصوت في نطاق التردد الأول.

أرز. 11.2. مسارات نقل الصوت من غرفة صاخبة إلى غرفة مجاورة

(Z~3)f 0 0.5f Kp No.

أرز. 11.3. عزل الصوت للسياج أحادي الطبقة حسب تردد الصوت أنا)،

عند ترددات أعلى 2...3 مرات من التردد الطبيعي للسياج (المدى الترددي II)، يتم تحديد عزل الصوت حسب الكتلة لكل وحدة مساحة للسياج. لا تؤثر صلابة السياج في النطاق II بشكل كبير على عزل الصوت. يمكن حساب التغير في عزل الصوت بدقة تامة باستخدام ما يسمى بقانون "الكتلة":

R = 20 lg mf - 47.5,

أين ر- عزل الصوت، ديسيبل؛ ت- وزن 1 م 2 سياج، كجم؛ F- تردد الصوت، هرتز.

في نطاق التردد II، يعتمد عزل الصوت فقط على كتلة وتردد الموجات الصوتية الساقطة. هنا، يزداد عزل الصوت بمقدار 6 ديسيبل لكل مضاعفة كتلة العلبة أو تردد الصوت (أي 6 ديسيبل لكل أوكتاف).

في نطاق التردد III، يظهر الرنين المكاني للسياج، حيث ينخفض ​​\u200b\u200bعزل الصوت بشكل حاد. البدء من تردد صوت معين و> 0.5f كر، تزداد سعة اهتزاز السياج بشكل حاد. تحدث هذه الظاهرة بسبب تطابق تردد الاهتزازات القسرية (تردد الموجة الصوتية الساقطة) مع تردد التذبذب

سياج. في هذه الحالة، تتزامن الأبعاد الهندسية ومرحلة اهتزاز السياج مع انعكاس الموجة الصوتية على السياج. إن إسقاط الموجة الصوتية الساقطة على السياج يساوي الطول الموجي المنحني للسياج عندما تتزامن مرحلة وتكرار هذه الاهتزازات. في النطاق قيد النظر، يظهر تأثير مصادفة الموجة، ونتيجة لذلك يزداد اتساع تذبذبات موجات الانحناء للسياج، وينخفض ​​عزل الصوت بشكل حاد في بداية النطاق. لا يمكن حساب التغير في عزل الصوت هنا بدقة. يسمى أقل تردد صوتي (هرتز) الذي تصبح عنده ظاهرة تزامن الموجة ممكنة شديد الأهميةوحسابها باستخدام الصيغة

أين ح- سمك السياج، سم؛ ρ - كثافة المادة، كجم/م3؛ ه- المعامل الديناميكي لمرونة مادة السياج MPa.

عند تردد صوتي أعلى من القيمة الحرجة، تصبح صلابة السياج والاحتكاك الداخلي في المادة أمرًا كبيرًا. زيادة عزل الصوت مع و>و كرحوالي 7.5 ديسيبل لكل مضاعفة للتردد.

توضح القيمة المذكورة أعلاه لقدرة السياج على عزل الصوت عدد الديسيبل الذي انخفض فيه مستوى الضوضاء خلف الحاجز، على افتراض أن الأصوات تنتقل بعد ذلك دون عوائق، أي أنه لا توجد حواجز أخرى. عند نقل الضوضاء من غرفة إلى أخرى، فإن مستوى الضوضاء في الأخيرة سيعتمد على تأثير الانعكاسات المتعددة للصوت من الأسطح الداخلية. مع الانعكاسية العالية للأسطح الداخلية، سيظهر "ازدهار" الغرفة وسيكون مستوى الصوت فيها أعلى (مما هو عليه في حالة عدم الانعكاس)، وبالتالي سيكون عزل الصوت الفعلي لها أقل الترددات اللاسلكية.إن امتصاص الصوت لأسطح حيز الغرفة عند تردد معين هو قيمة تساوي حاصل ضرب مساحة حيز الغرفة S ومعاملات امتصاص الصوت الخاصة بها α ;

مكافئ =∑Sα

R f =R+10 log S eq /S

أين مكافئ- مساحة امتصاص الصوت المكافئة للغرفة المعزولة، م2؛ س- مساحة القسم العازل م2.

يتم تطبيق مبدأ عزل الصوت عملياً من خلال تركيب جدران وأسقف وأغلفة وأكشاك مراقبة عازلة للصوت. تعمل أقسام البناء العازلة للصوت على تقليل مستوى الضوضاء في الغرف المجاورة بمقدار 30...50 ديسيبل.

يتم تثبيت أغلفة عازلة للصوت على الآليات الفردية (على سبيل المثال، محرك السيارة) وعلى الجهاز ككل. يتميز الغلاف بتصميم متعدد الطبقات: الغلاف الخارجي مصنوع من المعدن والخشب ومغطى بمادة لزجة مرنة (مطاط، بلاستيك) لإضعاف اهتزازات الانحناء؛ السطح الداخلي مبطن بمادة ممتصة للصوت. يتم تزويد الأعمدة والاتصالات التي تمر عبر جدران الغلاف بأختام، ويجب أن يغطي هيكل الغلاف بأكمله مصدر الضوضاء بإحكام. للقضاء على انتقال الاهتزازات من القاعدة، الغلاف

أرز. 11.4. غلاف عازل للصوت: 1- فتحة لإزالة الحرارة. 2- مادة مرنة لزجة. 3- الجسم. 4- مادة ممتصة للصوت. 5- عازل اهتزاز

مثبتة على عوازل الاهتزاز، بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير قنوات تهوية في جدران الغلاف لإزالة الحرارة، والتي يكون سطحها مبطن بمادة ممتصة للصوت (الشكل 11.4).

يتم تحديد العزل الصوتي المطلوب للضوضاء المحمولة بالهواء (ديسيبل) بواسطة جدران الغلاف في نطاقات الأوكتاف بواسطة الصيغة

R tr =L-L إضافي -10lg α المنطقة +5

أين ل- مستوى ضغط الصوت الأوكتاف (تم الحصول عليه من نتائج القياس)، ديسيبل؛ L إضافي - مستوى ضغط الصوت المسموح به للأوكتاف في أماكن العمل (وفقًا لـ GOST 12.1.003-83)، ديسيبل؛ α - معامل صدى امتصاص الصوت للبطانة الداخلية للغلاف، محدد وفقًا لـ SNiP II-12-77. تظهر في الشكل قدرة عزل الصوت بغلاف معدني بسمك 1.5 مم، محسوبة وفقًا لـ SNiP. 11.5.

لحماية مشغلي وحدات خلط الخرسانة ووحدات الجرعات من الضوضاء، توجد لوحة التحكم في كابينة عازلة للصوت ومجهزة بنافذة مراقبة بزجاج مكون من طبقتين وثلاث طبقات وأبواب محكمة الغلق ونظام تهوية خاص.

تتم حماية مشغلي الآلات من التعرض للصوت المباشر باستخدام الشاشات الموجودة بين مصدر الضوضاء ومكان العمل. يعتمد تخفيف الضوضاء على الأبعاد الهندسية للشاشة والأطوال الموجية للصوت. عندما يكون حجم الشاشة أكبر من الطول الموجي للصوت، يتشكل ظل صوتي خلف الشاشة، حيث يتم إضعاف الصوت بشكل ملحوظ. إن استخدام الشاشات له ما يبرره للحماية من الضوضاء العالية والمتوسطة التردد

الشكل 11.5 رسم بياني لعزل الصوت للغلاف عند الترددات القياسية

سياج عازل للصوت متعدد الطبقات.لتقليل وزن الأسوار وزيادة قدرتها على عزل الصوت، غالبا ما تستخدم الأسوار متعددة الطبقات. يتم ملء الفراغ بين الطبقات بمواد ليفية مسامية أو يتم ترك فجوة هوائية بعرض 40...60 ملم. لا ينبغي أن تحتوي جدران السياج على وصلات صلبة، ويجب أن تكون صلابة الانحناء مختلفة، ويتم تحقيق ذلك باستخدام جدران ذات سماكة غير متساوية بنسبة مثالية تبلغ 2/4. تتأثر خصائص عزل الصوت للسياج متعدد الطبقات بكتلة طبقة السياج ر 1و m2، صلابة الرابطة K، سمك فجوة الهواء أو طبقة المادة المسامية (الشكل 11.6).

تحت تأثير ضغط الصوت المتغير، تبدأ الطبقة الأولى من الحاجز متعدد الطبقات بالاهتزاز وتنتقل هذه الاهتزازات إلى المادة المرنة التي تملأ الفجوة بين الطبقات. بفضل خصائص عزل الاهتزاز للحشو، سيتم إضعاف اهتزازات الطبقة الثانية من الحاجز بشكل كبير، وبالتالي، سيتم تقليل الضوضاء الناتجة عن اهتزازات الطبقة الثانية من الحاجز بشكل كبير. كلما زادت صلابة المادة التي تملأ الفجوة بين الطبقات، انخفض عزل الصوت للسياج متعدد الطبقات.

دبليو

7 طن

Shch/////////////أ

ش	ل
	م 2

ش//////////ش////,

أرز. 11.6. مبادئ عزل الصوت بسياج متعدد الطبقات

من الناحية النظرية، يمكن أن يصل عزل الصوت للسياج المزدوج إلى 70...80 ديسيبل، ولكن بسبب المسارات غير المباشرة لانتشار الصوت (من خلال الهياكل المجاورة)، فإن عزل الصوت العملي للسياج المزدوج لا يتجاوز 60 ديسيبل. لتقليل انتقال الصوت غير المباشر، من الضروري السعي لمنع انتشار موجات الانحناء على طول الهياكل المجاورة. ولهذا الغرض، يُنصح بعزل السياج بالاهتزاز باستخدام عناصر مرنة.

الثقوب والشقوق في الأسوار تقلل بشكل كبير من تأثير عزل الصوت. ويعتمد مقدار التخفيض في عزل الصوت على نسبة حجم الثقوب إلى طول الموجة الصوتية الساقطة، وعلى الموضع النسبي للثقوب. مع حجم الثقب د،أكبر من الطول الموجي α، فإن الطاقة الصوتية المنقولة عبر الثقب تتناسب طرديًا مع مساحته. كلما زاد عزل الصوت الجوهري للسياج، زاد تأثير الثقوب على تقليل عزل الصوت. ثقوب صغيرة د ≥في حالة وجود مجال صوتي منتشر يكون لها تأثير كبير في تقليل عزل الصوت. تؤدي الثقوب على شكل شق ضيق إلى انخفاض أكبر في عزل الصوت (بعدة ديسيبل) مقارنة بالثقوب المستديرة ذات المساحة المتساوية.

11.6. امتصاص الصوت

امتصاص الصوت- خاصية مواد البناء والهياكل لامتصاص طاقة الاهتزازات الصوتية. يرتبط امتصاص الصوت بتحويل طاقة اهتزازات الصوت إلى حرارة بسبب فقد الاحتكاك في قنوات المادة الممتصة للصوت. يتميز امتصاص الصوت لمادة ما بمعامل امتصاص الصوت α، وهو يساوي نسبة الطاقة الصوتية التي تمتصها المادة إلى طاقة الصوت الساقطة. تشتمل المواد الممتصة للصوت على مواد ذات α> 0.2. إن تبطين الأسطح الداخلية للمباني الصناعية بمواد ممتصة للصوت يوفر تقليلًا للضوضاء بمقدار 6...8 ديسيبل في منطقة الصوت المنعكس وبنسبة 2...3 ديسيبل في المنطقة المباشرة منطقة الضوضاء. بالإضافة إلى تكسية الغرف، يتم استخدام ممتصات الصوت القطعة، وهي عبارة عن أجسام حجمية ممتصة للصوت ذات أشكال مختلفة، معلقة بحرية وبشكل متساو في حجم الغرفة. يتم وضع الكسوة الممتصة للصوت على السقف والأجزاء العلوية من الجدران. يمكن تحقيق الحد الأقصى لامتصاص الصوت من خلال تغطية ما لا يقل عن 60% من المساحة الإجمالية للأسطح المحيطة بالغرفة، ويتم تحقيق أكبر قدر من الكفاءة في الغرف التي يبلغ ارتفاعها 4...6 م.تخفيض ضغط الصوت يتم حساب المستوى في غرفة معالجة صوتيًا في منطقة الصوت المنعكسة بواسطة الصيغة

∆L = 20lbB 2 /B ل

أين في 1و في 2- المباني الدائمة قبل وبعد المعالجة الصوتية، المحددة وفقًا لـ SNiP II-12-77

ب 1 = ب 1000 ميكرو

حيث B 1000 هو ثابت الغرفة، م2، عند متوسط ​​تردد هندسي 1000 هرتز، يتم تحديده حسب حجم الغرفة الخامس،(انظر أدناه)؛ μ - مضاعف التردد محدد من الجدول. 1.11.

بناء على المباني الدائمة الموجودة في 1لكل نطاق أوكتاف، احسب مساحة امتصاص الصوت المكافئة (م2):

أ=ب 1 /(ب 1 /س+1)

أين س- المساحة الإجمالية للأسطح المحيطة بالغرفة م2.

يتم تحديد منطقة الصوت المنعكسة بأقصى نصف قطر ص العلاقات العامة(م) - المسافة من مصدر الضوضاء التي يكون فيها مستوى ضغط الصوت للصوت المنعكس مساوياً لمستوى ضغط الصوت المنبعث من هذا المصدر.

عندما تكون في الداخل صمصادر الضوضاء متطابقة، ثم

ب 8000- الإزاحة المستمرة بتردد 8000 هرتز؛

ب 8000 = ب 1000 μ 8000

المباني الدائمة في 2(م2) في الغرفة المعالجة صوتيًا يتم تحديده حسب الاعتماد

ب 2 =(أ'+∆أ)/(1-α 1)

أين أ'=ألفا(س-منطقة S) - مساحة مكافئة لامتصاص الصوت بواسطة الأسطح التي لا تشغلها كسوة ماصة للصوت، م 2؛ α - متوسط ​​معامل امتصاص الصوت في الغرفة قبل معالجتها الصوتية؛

الخصائص الفسيولوجيةيشير الصوت إلى الخصائص الذاتية للإحساس السمعي بالصوت بواسطة أداة السمع البشرية. تشمل الخصائص الفسيولوجية للصوت الحد الأدنى والحد الأقصى من ترددات الاهتزاز التي يدركها شخص معين، وعتبة السمع وعتبة الألم، والحجم، وطبقة الصوت، وجرس الصوت.

الحد الأدنى والحد الأقصى لترددات الاهتزاز التي يدركها شخص معين. تقع ترددات اهتزازات الصوت في حدود 20-20000 هرتز. ومع ذلك، فإن أدنى تردد محسوس من قبل شخص ما هو عادة أكثر من 20 هرتز، والأعلى هو أقل من 20000 هرتز، والذي يتم تحديده من خلال السمات الهيكلية الفردية لنظام السمع لدى الشخص. على سبيل المثال:  دقيقة =32 هرتز، الأعلى = 17900 هرتز.

عتبة السمعويسمى الحد الأدنى من الشدة التي تدركها الأذن البشرية أنا س. ويعتقد أن أنا س =10 -12 ث / م 2 في  = 1000 هرتز. ومع ذلك، عادةً ما تكون عتبة السمع أكبر بالنسبة لشخص معين أنا س .

تعتمد عتبة السمع على تردد اهتزاز الصوت. عند تردد معين (عادة 1000-3000 هرتز)، اعتمادًا على طول القناة السمعية لأداة السمع البشرية، يحدث تضخيم رنين للصوت في الأذن البشرية. في هذه الحالة، سيكون الإحساس بالصوت هو الأفضل، وستكون عتبة السمع في حدها الأدنى. ومع انخفاض تردد التذبذب أو زيادته، تتفاقم حالة الرنين (يبتعد التردد عن تردد الرنين) وتزداد عتبة السمع وفقًا لذلك.

3. عتبة الألمهو الإحساس بالألم الذي تشعر به الأذن البشرية عند شدة الصوت أعلى من قيمة معينة أنا .منذ ذلك الحين(لا يتم الشعور بالموجة الصوتية كصوت). عتبة الألم أنا .منذ ذلك الحينيعتمد على التردد (وإن كان بدرجة أقل من عتبة السمع). عند الترددات المنخفضة والعالية، تنخفض عتبة الألم، أي. لوحظ الألم بكثافة عالية.

4. حجم الصوتيسمى مستوى الإحساس السمعي لدى الشخص بصوت معين. يعتمد الحجم، في المقام الأول، على الشخص الذي يدرك الصوت. على سبيل المثال، مع كثافة كافية بتردد 1000 هرتز، قد يكون الحجم مساويًا للصفر (بالنسبة لشخص أصم).

بالنسبة لشخص معين يسمع الصوت، يعتمد مستوى الصوت على تردد الصوت وشدته. كما هو الحال مع عتبة السمع، عادةً ما يصل ارتفاع الصوت إلى الحد الأقصى عند تردد يتراوح بين 1-3 كيلو هرتز، وينخفض ​​الحجم مع انخفاض التردد أو زيادته.

تعتمد جهارة الصوت على شدة الصوت بطريقة معقدة. وفقًا لقانون فيبر-فيشنر النفسي الفيزيائي، المجلد هيتناسب طرديا مع مستوى الشدة:

ه = ك . سجل (أنا/أنا 0 ), أين كيعتمد على تردد وشدة الصوت.

يتم قياس حجم الصوت في الخلفيات. يُعتقد أن مستوى الصوت في الخلفيات يساوي عدديًا مستوى الشدة بالديسيبل عند التردد 1000 هرتز. على سبيل المثال، حجم الصوت E = 30 الخلفية; وهذا يعني أن هذا الشخص، حسب مستوى الإدراك، يشعر بالصوت المحدد بنفس الطريقة التي يشعر بها الصوت والتردد 1000 هرتزومستوى الصوت 30 ديسيبل. بيانيًا (انظر الكتاب المدرسي) يتم إنشاء منحنيات ذات جهارة صوت متساوية، وهي فردية لكل شخص على حدة.

من أجل تشخيص حالة نظام السمع لدى الشخص، يتم استخدام مقياس السمع مخطط السمع- اعتماد عتبة السمع على التردد.

5. يقذفيسمى الإحساس البشري بنبرة نقية. ومع زيادة التردد، تزداد درجة الصوت أيضًا. مع زيادة الشدة، تنخفض درجة الصوت قليلاً.

6. جرس الصوتيسمى الإحساس البشري باهتزاز صوتي معقد معين. جرس الصوت هو تلوينالصوت الذي نميز به صوت شخص معين. يعتمد Timbre على الطيف الصوتي للصوت. ومع ذلك، فإن نفس الطيف الصوتي يُنظر إليه بشكل مختلف من قبل أشخاص مختلفين. لذلك، إذا تم تغيير المعينات السمعية لشخصين لبعضهما البعض، وترك محلل الصوت في الدماغ كما هو، فإن لون الصوت الصادر من الأشخاص الذين يعرفهم سيبدو مختلفًا، أي. قد لا يتعرف على صوت شخص مألوف أو قد يبدو الصوت متغيرًا.