Измерение звука

Звуковое давление не следует путать с давлением звука.

Звуково́е давле́ние — переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Единица измерения — паскаль (Па).

Мгновенное значение звукового давления в точке среды изменяется как со временем, так и при переходе к другим точкам среды, поэтому практический интерес представляет среднеквадратичное значение данной величины, связанное с интенсивностью звука:

$I = {<p^2>_t \over Z_S},$

где $~I$ — интенсивность звука, $~p$ — звуковое давление, $~Z_S$ — удельное акустическое сопротивление среды, < > _t — усреднение по времени.

При рассмотрении периодических колебаний иногда используют амплитуду звукового давления; так, для синусоидальной волны

$~p = p_0 \sin(\omega t+ \varphi), \qquad &amp;lt;p^2&amp;gt;_t = {\pi p_o ^2\over \omega},$

$I = {\pi p_0^2 \over \omega Z_S},$

где $~p_0$ — амплитуда звукового давления.

Уровень звукового давления (англ. SPL, Sound Pressure Level) — измеренное по относительной шкале значение звукового давления, отнесённое к опорному давлению $~p_\mathrm{SPL}$ = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц:

$\mathrm{SPL} = 20~\mathrm{lg}~{p \over 20~\mu \Pi \mathrm{a}}$ дБ.

Уровни звукового давления от различных источников

• 10 дБ SPL — шёпот;
• 20 дБ SPL — норма шума в жилых помещениях;
• 40 дБ SPL — тихий разговор;
• 50 дБ SPL — разговор средней громкости;
• 70 дБ SPL — шум пишущей машинки;
• 80 дБ SPL — шум работающего двигателя грузового автомобиля;
• 100 дБ SPL — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м;
• 110 дБ SPL — шум работающего трактора на расстоянии 1 м;
• 120 дБ SPL — порог болевого ощущения;
• 150 дБ SPL — взлёт самолёта;
• 200 дБ SPL — взрыв атомной бомбы.

Давление свыше 140 дБ SPL может вызвать разрыв барабанной перепонки, баротравмы и даже смерть.

См. также

• Интенсивность звука
• Громкость звука
• Давление звука
• Давление звукового излучения