Paus biru, haiwan hidup terbesar, mengeluarkan bunyi yang lebih kuat daripada bunyi roket yang sedang dilancarkan. Kelantangan sedemikian tidak dapat ditanggung oleh seseorang. Malah ada senjata bunyi. Kelantangannya hanya lebih kuat sedikit daripada suara ikan paus.
Apakah yang menentukan kelantangan bunyi? Mengapa bunyi yang kuat dan rendah boleh menyakitkan malah boleh membawa maut, manakala bunyi yang tinggi tidak? Mengapakah bunyi rendah kedengaran pada jarak yang lebih jauh daripada bunyi yang tinggi? Artikel akan menjawab soalan ini.
Apa yang menentukan kelantangan bunyi
Nilai ini bergantung pada frekuensi bunyi dan panjang gelombang, pada tekanan akustik dan tenaga aliran bunyi. Tetapi perkara pertama dahulu.
Apakah yang menentukan kelantangan bunyi? Fizik telah lama mengetahui bahawa kenyaringan ditentukan oleh ciri-ciri gelombang. Lebih cepat sumber bunyi bergetar, lebih tinggikekerapan gelombang dan semakin pendek panjangnya. Kami memanggil bunyi frekuensi tinggi senyap, kami menganggapnya sebagai halus. Kita boleh mendengar hanya pada jarak yang pendek kerana panjang gelombang yang kecil. Bunyi frekuensi rendah dianggap kasar, dianggap sebagai kuat dan boleh didengari dari jauh.
Tekanan akustik dan aliran bunyi
Apakah yang menentukan kelantangan bunyi? Sebagai tambahan kepada ciri-ciri gelombang, dari tekanan akustik. Tekanan ini lebih besar daripada tekanan atmosfera, ia menghasilkan badan yang bergetar. Jika sumber bunyi bergerak dengan amplitud yang besar, frekuensi rendah, tekanan meningkat dengan banyaknya.
Tekanan menghasilkan tenaga aliran bunyi. Nilai ini diukur dalam W / m2 dan menunjukkan berapa banyak tenaga kinetik yang melalui permukaan dalam 1 saat. Semakin tinggi tekanan, semakin kuat alirannya.
Kelantangan dan tenaga bunyi
Untuk persoalan tentang apa yang bergantung pada kenyaringan bunyi, fizik memberikan jawapan: daripada aliran tenaga bunyi. Katakan tenaga telah meningkat 10 kali ganda - isipadu akan meningkat sebanyak satu bel (1 b). Bel ialah unit kenyaringan, namun, untuk kemudahan dan ketepatan pengukuran, diputuskan untuk menggunakan desibel (1 dB=0.1 b).
Nyatakan tenaga bunyi awal sebagai E0. Jika ia meningkat 10 kali ganda dan bersamaan dengan 10 E0, maka volum akan meningkat sebanyak 10 dB, jika 100 kali ganda - sebanyak 20 dB, dsb. Turun naik dalam tenaga bunyi yang boleh dirasakan oleh telinga manusia mempunyai had. Julat mereka berubah dalam 10trilion kali, perubahan volum - 130 dB. Tahap tenaga bunyi minimum E0=10-12 W/m2. Tidak semua orang boleh mendengar bunyi yang lemah, tetapi hanya orang yang mempunyai pendengaran yang sangat maju. Dengan nilai E0, semua bunyi dibandingkan untuk mencirikannya sebagai senyap atau kuat.
Untuk kejelasan, mari berikan contoh bunyi yang paling biasa, bandingkan kelantangannya dan tenaga aliran bunyi. Difahamkan bahawa bunyi dapat dirasakan oleh seseorang dari jarak beberapa meter.
| Jenis bunyi | Kelantangan bunyi (db) |
Tenaga bunyi (W/m2) |
| daun berdesir | 10 | 10-11 |
| jam berdetik | 20 | 10-10 |
| perbualan tenang | 40 | 10-8 |
| cakap kuat | 70 | 10-5 |
| jalan bising | 90 | 10-3 |
| kereta api bawah tanah | 100 | 10-2 |
Bunyi tidak kedengaran dan ambang kesakitan
Apakah yang menentukan kelantangan bunyi? Sebagai tambahan kepada semua yang telah dipertimbangkan, dari ambang pendengaran. Bunyi boleh sewenang-wenangnya kuat (untuk makhluk hidup lain atau peranti khas), tetapi jika frekuensinya kurang daripada 16-20 Hz (infrasound) dan lebih daripada 16-20 kHz (ultrasound), maka kita tidak akan melihatnya.
Walaupun kami tidak mendengar infrasound dan ultrasound,mereka mempengaruhi seseorang dengan cara yang berbeza. Infrasound dengan kenyaringan 75 dB berbahaya kepada kesihatan, 120 dB ialah ambang kesakitan seseorang, dan bunyi 180 dB membawa kepada kematian. Kesan ini dijelaskan oleh fakta bahawa frekuensi rendah infrasound meningkatkan tekanan terlalu banyak. Ultrasound tidak berbahaya, ia digunakan secara meluas dalam perubatan, pelbagai industri, pembinaan.
