Blåhvalen, det største levende dyr, giver en lyd, der er meget højere end støjen fra en raket, der affyrer. Sådan en lyd kan en person ikke tåle. Der er endda et støjvåben. Dens lydstyrke er kun lidt højere end hvalens stemme.
Hvad bestemmer lydstyrken? Hvorfor kan intense og lave lyde gøre ondt og endda være dødelige, mens høje ikke kan? Hvorfor høres lave lyde på længere afstand end høje? Artiklen vil besvare disse spørgsmål.
Hvad bestemmer lydstyrken
Denne værdi afhænger af lydens frekvens og bølgelængde, af lydstrømmens akustiske tryk og energi. Men først ting først.
Hvad bestemmer lydstyrken? Fysikken har længe vidst, at lydstyrken bestemmes af bølgens karakteristika. Jo hurtigere lydkilden vibrerer, jo højerefrekvensen af bølgen og jo kortere dens længde. Vi kalder højfrekvente lyde for stille, vi opfatter dem som subtile. Vi kan kun høre på kort afstand på grund af den lille bølgelængde. Lavfrekvente lyde betragtes som grove, opfattes som høje og kan høres langvejs fra.
Akustisk tryk og lydflow
Hvad bestemmer lydstyrken? Ud over bølgens karakteristika, fra det akustiske tryk. Dette tryk er større end atmosfærisk tryk, det genererer et vibrerende legeme. Hvis lydkilden bevæger sig med en stor amplitude, lav frekvens, stiger trykket meget.
Trykket skaber energien i lydstrømmen. Denne værdi måles i W / m2 og viser, hvor meget kinetisk energi der passerer gennem overfladen på 1 sekund. Jo højere tryk, jo mere intens flow.
Lydstyrke og energi
På spørgsmålet om, hvad lydstyrken afhænger af, giver fysikken svaret: fra strømmen af lydenergi. Antag, at energien er steget 10 gange - volumen vil stige med en bel (1 b). Bel er en enhed for lydstyrke, men for nemheds skyld og nøjagtighed af målingerne blev det besluttet at bruge decibel (1 dB=0,1 b).
Betegn den indledende lydenergi som E0. Hvis den øges 10 gange og er lig med 10 E0, så vil lydstyrken stige med 10 dB, hvis 100 gange - med 20 dB osv. Udsving i lydenergi, som det menneskelige øre kan opfatte, har grænser. Deres rækkevidde er ændring i 10billioner gange, volumenændring - 130 dB. Minimum lydenerginiveau E0=10-12 W/m2. Ikke alle kan høre så svag en lyd, men kun en person med en meget udviklet hørelse. Det er med værdien af E0, at alle lyde sammenlignes for at karakterisere dem som stille eller høje.
For klarhedens skyld, lad os give eksempler på de mest almindelige lyde, sammenligne deres lydstyrke og energien i lydstrømmen. Det er underforstået, at lyde opfattes af en person på flere meters afstand.
| Lydtype | Lydstyrke (db) | Lydenergi (W/m2) |
| bladruslen | 10 | 10-11 |
| ur tikker | 20 | 10-10 |
| rolig samtale | 40 | 10-8 |
| høj tale | 70 | 10-5 |
| støjende gade | 90 | 10-3 |
| metrotog | 100 | 10-2 |
Uhørbare lyde og smertetærskel
Hvad bestemmer lydstyrken? Ud over alt, hvad der allerede er blevet overvejet, fra tærsklen til at høre. Lyden kan være vilkårligt høj (for andre levende væsener eller specielle enheder), men hvis dens frekvens er mindre end 16-20 Hz (infralyd) og mere end 16-20 kHz (ultralyd), så vil vi ikke opfatte den.
Selvom vi ikke hører infralyd og ultralyd,de påvirker en person på forskellige måder. Infralyd med en lydstyrke på 75 dB er sundhedsskadelig, 120 dB er smertegrænsen for en person, og en lyd på 180 dB fører til døden. Denne effekt forklares ved, at lave frekvenser af infralyd øger trykket for meget. Ultralyd er ikke farligt, det er meget brugt i medicin, forskellige industrier, byggeri.
