Äänenpaine

Äänenpaine on muuttuva ylipaine , joka syntyy elastisessa väliaineessa, kun ääniaalto kulkee sen läpi . Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) mittayksikkö on pascal ( Pa).

Äänenpaineen hetkellinen arvo väliaineen pisteessä muuttuu sekä ajan myötä että siirryttäessä muihin väliaineen pisteisiin, joten tämän suuren äänenvoimakkuuteen liittyvä neliökeskiarvo on käytännössä kiinnostava :

I={\langle p^{2}\rangle _{t} \over Z_{S)),

missä

minä

- äänenvoimakkuus , W / m² ;

s

- äänenpaine, Pa ;

Z_{S}

on väliaineen erityinen akustinen vastus ;

{\displaystyle \langle \rangle _{t))

- ajan keskiarvo.

Jaksottaisia värähtelyjä tarkasteltaessa käytetään joskus äänenpaineen amplitudia; siis siniaaltoa varten

p=p_{0}\sin(\omega t+\varphi ),\qquad \langle p^{2}\rangle _{t}={\pi p_{o}^{2} \over \omega },

I={\pi p_{0}^{2} \over \omega Z_{S)),

missä on äänenpaineen amplitudi. $p_{0}$

Äänenpainetaso ( eng. SPL , äänenpaine l evel ) - mitattuna logaritmisina yksiköinä , äänenpaineen arvo, viitaten (alku)paineeseen \ u003d 20 μPa , joka vastaa sinimuotoisen ääniaallon kuuluvuuskynnystä taajuudella 1 kHz : _ _ $p_{\mathrm {SPL} }$

L_{p}=20~\mathrm {lg} ~{p \yli 20~\mu \Pi \mathrm {a} }

db .

Jos alkupaine on tarpeen ilmoittaa, sen arvo merkitään suluissa tasomerkinnän jälkeen, esimerkiksi: L P (viite 20 μPa) = 20 dB tai L P (re 20 μPa) = 20 dB ( re is lyhenne englanninkielisestä viitteestä ); lyhyt tallennusmuoto on myös mahdollinen - L P / 20 μPa = 20 dB. Alkupaineen arvo on sallittu tasoarvon jälkeen, suluissa pakollisen tilan jälkeen, esim.: 20 dB (viite 20 µPa) ; lisäksi käytännössä käytetään myös lyhyttä tallennusmuotoa, esimerkiksi: 20 dB (20 μPa) [1] [2] .

Esimerkkejä äänenpaineesta

Äänenpainetasot on ilmoitettu desibeleinä (viite 20 µPa):

0 - mitään ei kuulu - kuulokynnys siniaaltolle, jonka taajuus on 1 kHz;
5 - melkein mitään ei kuulu - hiljaisuus vuorilla;
10 - melkein kuulumaton - kuiskaus , kellon tikittely, hiljainen lehtien kahina, putoavan neulan ääni;
15 - tuskin kuultavissa - lehtien kahina;
20 - tuskin kuultavissa - taustataso avoimilla alueilla;
25 - hiljainen - maaseutu kaukana teistä, kissan kehrääminen 0,5 metrin etäisyydellä;
30 - hiljainen - seinäkello, suurin sallittu melu asuintiloissa sijaitseville jatkuville melulähteille, yöllä klo 21.00-07.00;
35 - selvästi kuuluva - vaimea keskustelu, hiljainen kirjasto, melu hississä;
40 - selvästi kuultavissa - hiljainen keskustelu, laitos (toimisto), ilmastointilaitteen melu, television melu viereisessä huoneessa;
50 - selvästi kuultavissa - keskimääräinen keskustelu, hiljainen katu , pesukone ;
60 - kohtalaisen meluisa - äänekäs keskustelu, normi toimistoissa;
65 - erittäin meluisa - kova keskustelu 1 metrin etäisyydellä;
70 - meluisa - äänekkäät keskustelut 1 metrin etäisyydellä, kirjoituskoneen melu , meluisa katu, pölynimuri 3 metrin etäisyydellä;
75 - meluisa - huutoa , naurua 1 metrin etäisyydeltä, melua vanhassa junavaunussa ;
80 - erittäin meluisa - kova herätyskello 1 metrin etäisyydellä, huutaminen, moottoripyörä äänenvaimennin , kuorma -auton moottorin ääni, pitkä ääni aiheuttaa kuulon heikkenemistä;
85 - erittäin meluisa - kova huuto, moottoripyörä äänenvaimentimella;
90 - erittäin meluisa - kovaa huutoa, pneumaattinen nokkavasara , raskas dieselauto 7 metrin etäisyydellä, tavaravaunu 7 metrin etäisyydellä, ääntä on melkein mahdotonta sivuuttaa;
95 - erittäin meluisa - metroauto 7 metrin etäisyydellä, kova pianonsoitto 1 metrin etäisyydellä;
100 - erittäin meluisa - kova autosignaali 5-7 m etäisyydellä, seppäpaja, erittäin meluisa tehdas;
110 - erittäin meluisa - toimivan traktorin melu 1 metrin etäisyydellä, kova musiikki, helikopteri ;
115 - erittäin meluisa - hiekkapuhallus 1 m etäisyydellä, tehokas auton subwoofer, ilmatorvi polkupyörälle;
120 - melkein sietämätön - kipukynnys , ukkonen , vasara , vuvuzela 1 metrin etäisyydellä, melu stadionilla, happipoltin;
130 - kipusireeni , niittaavien kattiloiden melu , ennätys kovimmasta huudosta, moottoripyörä ( ilman äänenvaimenninta);
140 - sisäkorvan vamma - suihkukoneen nousu 25 metrin etäisyydeltä, suurin äänenvoimakkuus rock- konsertissa;
150 - kuoriisku , vammat - kuun raketin lentoonlähtö 100 metrin etäisyydellä [3] , suihkumoottori 30 metrin etäisyydellä, kilpailut auton äänijärjestelmissä, näkö heikkenee;
160 - shokki , trauma, tärykalvon mahdollinen repeämä - laukaus aseesta lähellä korvaa , kilpailu auton äänijärjestelmissä, shokkiaalto yliäänilentokoneesta tai räjähdyksestä , jonka paine on 0,002 MPa ;
165-185 - tainnutuskranaatti [ 4] ;
194 - ilmaiskuaalto, jonka paine on 0,1 MPa, yhtä suuri kuin ilmanpaine , mahdollinen keuhkojen repeämä ;
200 - ilmaiskuaalto, jonka paine on 0,2 MPa, nopea kuolema on mahdollista;
250 - ilmaiskuaallon maksimipaine trinitrotolueenin räjähdyksen aikana - 60 MPa [5] ;
282 - ilmaiskuaallon maksimipaine ydinräjähdyksen aikana - 2500 MPa [6] ;
300 - tavanomaisten räjähteiden keskimääräinen räjähdyspaine - 20 000 MPa;
374 - reaktiotuotteiden maksimipaine ydinräjähdyksen aikana - 100 000 000 MPa;
2367 - Planck-paine - 4,63309 10 113 Pa.

Yli 140 dB (viite 20 µPa) paine voi aiheuttaa tärykalvon repeämän, barotrauman ja jopa kuoleman.

Muistiinpanot

↑ GOST 8.417-2002 Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi (GSI). Arvoyksiköt, GOST, päivätty 4. helmikuuta 2003 nro 8.417-2002 . docs.cntd.ru. Haettu 26. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 16. kesäkuuta 2019. (määrätön)
↑ GOST R IEC 60027-3-2016 Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi (GSI). Sähkötekniikassa käytetyt kirjainmerkit. Osa 3. Logaritmiset ja suhteelliset arvot ja mittayksiköt, GOST R, 28. joulukuuta 2016, nro IEC 60027-3-2016 . docs.cntd.ru. Haettu 12. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 28. toukokuuta 2019. (määrätön)
↑ Taylor R. Shum / Toim. M. A. Isakovich. - M . : "Mir", 1978. - 308 s.
↑ Thompson L. Antiterror. Opas panttivankien vapauttamiseen. - M.: FAIR-PRESS, 2005. - S. 140-141.
↑ Yakovlev Yu. S. Räjähdyshydrodynamiikka. - L .: Sudpromgiz , 1961. - S. 112. - 313 s.
↑ Ydinräjähdyksen fysiikka. Osa 2. / Venäjän federaation puolustusministeriö, CFTI. M., 1997. ISBN 5-02-015118-1 . - S. 33.

Äänenpaine

Esimerkkejä äänenpaineesta

Muistiinpanot

Katso myös