 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Громкость звука равна уровню интенсивности звука (дБ) на частоте 1 кГц, вызывающего у «среднего» человека такое же ощущение громкости, что и данный звук, причем
Е = klg (I/I 0). (1.3.80)
Пример 32. Звук, которому на улице соответствует уровень интенсивности L 1 = 50 дБ, слышен в комнате как звук с уровнем интенсивность L 2 = 30 дБ. Найти отношение интенсивностей звука на улице и в комнате.
Дано: L 1 = 50 дБ = 5 Б;
L 2 = 30 дБ = 3 Б;
I 0 = 10–12 Вт/м2.
Найти: I 1/ I 2.
Решение. Для того чтобы найти интенсивность звука в комнате и на улице, запишем формулу (1.3.79) для двух рассматриваемых в задаче случаев:
L 1 = lg (I 1/ I 0); L 2 = lg (I 2/ I 0),
откуда выразим интенсивности I 1 и I 2:
5 = lg (I 1/ I 0) Þ I 1 = I 0×105;
3 = lg (I 2/ I 0) Þ I 2 = I 0×103.
Очевидно: I 1/ I 2 = 105/103 = 100.
Ответ: 100.
Пример 33. Для людей с нарушенной функцией среднего уха слуховые аппараты сконструированы так, чтобы передавать колебания непосредственно на кости черепа. Для костной проводимости порог слухового восприятия на 40 дБ выше, чем для воздушной. Чему равна минимальная интенсивность звука, которую способен воспринимать человек с дефектом слуха?
Дано: L к = L в + 4.
Найти: I min.
Решение. Для костной и воздушной проводимости, согласно (1.3.79),
L к = lg (I min/ I 0); L в = lg (I 2/ I 0), (1.3.81)
где I 0 – порог слышимости.
Из условия задачи и (1.3.81) следует, что
L к = lg (I min/ I 0) = L в + 4 = lg (I 2/ I 0) + 4, откуда
lg (I min/ I 0) – lg (I 2/ I 0) = 4, то есть,
lg [(I min/ I 0): (I 2/ I 0)] = 4 Þ lg (I min/ I 2) = 4, имеем:
I min/ I 2 = 104 Þ I min = I 2×104.
При I 2 = 10–12 Вт/м2, I min = 10–8 Вт/м2.
Ответ: I min = 10–8 Вт/м2.
Пример 34. Звук с частотой 1000 Гц проходит через стенку, при этом его интенсивность уменьшается с 10–6 Вт/м2 до 10–8 Вт/м2. На сколько уменьшился уровень интенсивности?
Дано: n = 1000 Гц;
I 1 = 10–6 Вт/м2;
I 2 = 10–8 Вт/м2;
I 0 = 10–12 Вт/м2.
Найти: L 2 – L 1.
Решение. Уровни интенсивности звука до и после прохождения стенки найдем из (1.3.79):
L 1 = lg (I 1/ I 0); L 2 = lg (I 2/ I 0), откуда
L 1 = lg (10–6/10–12) = 6; L 2 = lg (10–8/10–12) = 4.
Тогда L 2 – L 1 = 6 – 4 = 2 (Б) = 20 (дБ).
Ответ: уровень интенсивности уменьшился на 20 дБ.
Пример 35. Для людей с нормальным слухом изменение уровня громкости ощущается при изменении интенсивности звука на 26 %. Какому интервалу громкости соответствует указанное изменение интенсивности звука? Частота звука составляет 1000 Гц.
Дано: n = 1000 Гц;
I 0 = 10–12 Вт/м2;
k = 1;
DI = 26 %.
Найти: DL.
Решение. Для частоты звука, равной 1000 Гц, шкалы интенсивностей и громкостей звука совпадают согласно формуле (1.3.80), так как k = 1,
Е = klg (I/I 0) = lg (I/I 0) = L, откуда
DL = lg (DI/I 0) = 11,4 (Б) = 1 (дБ) = 1 (фон).
Ответ: 1 фон.
Пример 36. Уровень интенсивности приемника составляет 90 дБ. Чему равен максимальный уровень интенсивности трех приемников, работающих одновременно?
Дано: L 1 = 90 дБ = 9 Б;
I 0 = 10–12 Вт/м2;
Найти: L 2.
Решение. Из (1.3.79) найдем интенсивность звука одного приемника, которую обозначим как I 1:
L 1 = lg (I 1/ I 0) Þ I 1 = 109×10–12 = 10–3 (Вт/м2).
Тогда для одновременно работающих трех приемников имеем:
L 2 = lg (3 I 1/ I 0) = lg (3×10–3/10–12) = 9,5 (Б) = 95 (дБ).
Ответ: 95 дБ.
Пример 37. Средняя мощность человеческого голоса 10 мкВт. За одну секунду человек в среднем произносит 4 слога. В звуковую переходит (1/1000) часть израсходованной энергии. Сколько энергии затратит человек на произнесение двухсложного слова?
Дано: Ф = 10–5 Вт;
t = 1 с.
Найти: W.
Решение. При решении этой задачи энергия, затрачиваемая на произнесение слова – произведение мощности на время – обозначена как W (чтобы не путать с громкостью звука Е):
W = Ф × t.
На произнесение двухсложного слова человек тратит время
t 2слога = t /2 = 0,5 (с).
Поскольку в звуковую по условию задачи перейдет только (1/1000) часть израсходованной энергии, то
W 2слога = Ф зв× t 2слога = 5×10–9 (Дж), где Ф зв = 0,001 Ф.
Ответ: 5×10–9 Дж.
Поиск по сайту: