Восприятие шума человеком. Закон Вебера-Фехнера. Уровень интенсивности звука. Уровень звукового давления.

1846-Фехнер вывел общий закон восприятия для всех ощущений: отношение min заметного прироста ощущения ∆ I к его первоначальному ощущению J-const.

Чувствительность слуха к изменению частоты(тонкость слуха):

∆ f/f=const где ∆ f-минимальная измен.частота

Закон гласит, что интенсивности почти всех ощущения, в том числе и слухового, пропорциональна lg внешнего оптиума(ощущения изменяющегося как логарифм возбуждения)

Интенсивность 1ого тона в 1000 раз выше 2ого, но 1ый производит впечатление, т е воспринимается ухом человека лишь в 2 раза выше 2ого.

I₁ / I₂=10⁶/10³=> lg I₁ /lg I₂=lg10⁶/lg10³=6/3=2

Согласно этому закону человек оценивает не aбсолютное, а относительное изменение интенсивности

Изменение же интенсивности J и звукового давления Р, измеренные в абсолют. единицах вт/м², Па, огромны-составляет соответсвие 10¹⁴ и 10⁶ раз.

Поэтому принимая во внимание все сказанное, общепринято оценивать интенсивность звука и звуковое давление не в абсолютных величинах, а в относительных единицах Белах и ДециБелах

Для этого введены логарифм. величины:

уровень интенсивности звука

-значения, соответсвуют порогу слышимости

f=1000гц, J_o=10^-12 вт/м², P_о=2*10^-5 Па

Болевой порог слышимости

Изменение L_p и L_j слышимого звука составляют 140 дБ, а изменение J Вт/м², Р, Па составляет соответственно 10¹⁴ и 10⁷

Разница в уровне в 1 дБ соответствует min величине, различимой ухом, при этом интенсивность звука изменится на 25-26%, а звук. Давление-на 12%.

Удвоение интенсивности звука соответствует изменению уровня интенсивности на 3 дБ, а удвоение звук. Давления равносильно увеличению уровня звук. давления на 6 дБ

24. Кривые равной громкости. Уровень громкости. Фоны. Громкость. Сонны.

Уровень интенсивности не учитывает чувствительность слуха к звукам разной частоты. Поэтому не дают правильного представления о физиологическом ощущении громкости. Звуки, одинаковые по своей интенсивности, но по частоте разные, могут казаться на слух неодинаково громкими.

Ухо человека обладает наибольшей чувствительностью на средних и высоких частотах, и наименьшей на низких.

Частотная зависимость между уровнем звукового давления и уровнем громкости хорошо видна из кривых равной громкости Флетчер-Мансона.

Каждая кривая представляет собой геометрич. место точек одинаковых уровней громкости, но разных частот и интенсивности.

Уровень громкости звука выражается в ФОНАХ, только на частоте 1000Гц уровни звукового давления и уровни громкости фона численного равны друг другу.

Нижняя кривая- 0 фон соответствует порогу слышимости, верхняя кривая-болевому порогу(120Фон)

При уровне звукового давления 50 дБ низкой тон в 50 Гц окажется вообще неслышимым(уровень громкости- 0Фон), а тон 100Гц при том же уровне звукового давления 50дБ создает уровень громкости 20 фон.

Звук с уровнем громкости 30 фон будет казаться равногромким звуку с частотой в 80 Гц и уровнем звукового давления 60дб

Шкала уровней громкости не является натуральной шкалой, т.е например изменение уровня громкости в 2 раза не означает, что субъективное ощущение громкости изменится во столько же раз

Для субъективного восприятия громкости введена шкала сонов.

Громкости сонов определяют по формуле:

, где L- уровень громкости в фонах

Из формулы видно, что громкость в 1 сон имеет звук с уровнем громкости 40 фон

Зависимость между уровнями громкости в фонах и громкости в сонах: