Так как логарифмические единицы являются относительными, то они – безразмерные.

Примеры уровней звукового давления:

болевой порог – 134 дБ;

пневматический молот – 124 дБ;

громкий сигнал автомобиля на расстоянии 1 м – 114 дБ;

шум внутри поезда метро – 94 дБ;

внутри автобуса – 85 дБ;

на углу пересечения улиц со средним движением – 74 дБ;

разговорная речь – 65 дБ;

в административном помещении – 54 дБ;

жилая комната – 44 дБ;

библиотека – 30 дБ;

спальня в ночное время – 25 дБ;

студия радиовещания – 15 дБ;

порог слышимости – 0.

Сложный колебательный процесс можно разложить на простейшие составляющие – гармонические колебания соответствующих частот (так называемый ряд Фурье). Этот процесс называют частотным анализом; распределение энергии по частотному диапазону называют частотным спектром. Его обычно представляют в виде распределения уровней по полосам частот. Средней частотой полосы принимают среднегеометрическую, определяемую по формуле f_ср = (f₁f₂)^1/2 (f₁ – нижняя граничная частота полосы, f₂ – верхняя). Полосу частот, для которых f₂/f₁ = 2, называют октавой; октавные полосы имеют среднегеометрические частоты 65; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.

5.3. Звук и слух.

Человек воспринимает звук чаще всего с помощью органа слуха. Ухо воспринимает звуковой процесс в очень широком диапазоне изменений звукового давления и частоты. Ухо позволяет различать силу звука, высоту тона, а также определять направление прихода звука. Чувствительность уха во многих случаях превосходит свойства акустической аппаратуры.

Ухо человека, состоящее из трех частей, имеет достаточно сложное строение. Звук, попав в ушную раковину, достигает так называемой барабанной перепонки и механическим путём передается через среднее ухо внутреннему. Нервные окончания, расположенные вдоль основной мембраны улитки внутреннего уха, воспринимают и анализируют по частоте звук.

Частотная область восприятия звука ухом человека представлена на рис.:

Рис. 23 Области слухового восприятия

Большинство шумов содержит звуки почти всех частот, но они имеют разное распределение уровней звукового давления по частотам; кроме того, изменяются во времени (шумы разделяют на широкополосные и тональные; по частоте: низкочастотные – с максимумом звукового давления в интервале до 300 Гц; среднечастотные – с максимумом в интервале от 300 до 800 Гц и высокочастотные – с максимумом звукового давления в интервале с частотой выше 800 Гц). По временным характеристикам звуки бывают: постоянные – уровень во времени меняется не более чем на 5 дБ и непостоянные – при изменении во времени уровня более чем на 5 дБ. Непостоянные можно подразделить на непрерывно меняющиеся, прерывистые – с интервалами более 1 сек, импульсные – один или несколько ударов через промежуток времени менее 1 сек.

Прибор, позволяющий измерить уровень шума, имеет две шкалы и называется шумомером. Шкалы используются в зависимости от характера шума: А – для оценки постоянных шумов по уровням звукового давления в дБ в октавных полосах частот и ориентировочной оценки непостоянных (шкала показывает на сколько дБ на каждой частоте чувствительность уха отличается от чувствительности на частоте 1000 Гц). Шкала «лин» имеет прямолинейную частотную характеристику (при звуке с частотой 63 Гц уровень по ней от уровня того же звука по шкале А будет отличаться на 26, 2 дБ). По разности уровней можно определить характер шума: при значительной разности шум низкочастотный, при незначительной – высокочастотный.

Рис. 24 Устройство уха человека

Ниже приведены данные звуковой мощности и уровня мощности разных источников шума:

Таблица 18