О чувствительности акустических систем и связанных вещах



         

О чувствительности акустических систем и связанных вещах - часть 2


Для заданной частоты уровень восприятия в первом приближении линейно связан с логарифмом интенсивности. В акустике не учитывают зависимость восприимчивости от частоты и измеряют уровень громкости звука (SPL, Sound Power Level) по относительной шкале. Нулевой уровень SPL соответствует стандартной интенсивности звука. Как и любую относительную величину, SPL измеряют в децибелах (дБ): десять децибел, или один бел, соответствуют увеличению интенсивности в 10 раз, 20 дБ – в 100 раз и т.д. Таким образом, при увеличении амплитуды звукового давления в 2 раза интенсивность звука растёт в 4 раза, а уровень громкости растёт примерно на 6.02 дБ.

Неразбериха возникает из-за того, что амплитуду звукового давления называют просто звуковым давлением, путая её с интенсивностью звука, которую, в свою очередь, иногда называют интенсивностью звукового давления (расшифровывая SPL как Sound Pressure Level), а её логарифм в 2 раза больше логарифма амплитуды звукового давления.

Амплитуда звукового давления, создаваемая динамиком, в идеальном случае пропорциональна амплитуде электрического сигнала (напряжения), подаваемого на него, при этом интенсивность звука пропорциональна квадрату амплитуды электрического сигнала. Подводимая мощность при этом пропорциональна квадрату напряжения, так же, как и интенсивность звука, и поэтому мощность пропорциональна интенсивности звука.

Аналогия между акустическим и электрическим сигналами может быть проиллюстрирована формулами:

P ~ U^2/R = I^2*R, P - подводимая мощность, U - амплитуда напряжения, I - амплитуда силы тока, R - сопротивление динамика;

J ~ p^2/Zs = v^2*Zs, J - интенсивность звука, p - амплитуда звукового давления, v - амплитуда скорости частиц среды (колебательная скорость), Zs - удельное акустическое сопротивление среды.

Таким образом, отношение интенсивности звука (на фиксированном расстоянии от источника) к подводимой мощности постоянно, и логарифм этого отношения соответствует чувствительности источника (динамика).

Дополнительная неразбериха возникает из-за измерения чувствительности в дБ/(Вт/м): на самом деле в децибелах измеряется уровень громкости, соответствующий логарифму интенсивности звука, который, в отличие от самой интенсивности, не пропорционален мощности, и отношение "дБ/Вт" на самом деле не имеет физического смысла.


Содержание  Назад  Вперед