Paus biru, hewan terbesar yang masih hidup, mengeluarkan suara yang jauh lebih keras daripada suara roket yang diluncurkan. Kenyaringan seperti itu tidak dapat ditanggung oleh seseorang. Bahkan ada senjata kebisingan. Volumenya hanya sedikit lebih keras dari suara paus.
Apa yang menentukan volume suara? Mengapa suara yang intens dan rendah bisa menyakitkan dan bahkan mematikan, sedangkan yang tinggi tidak? Mengapa suara rendah terdengar pada jarak yang lebih jauh daripada suara tinggi? Artikel ini akan menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.
Yang menentukan volume suara
Nilai ini tergantung pada frekuensi dan panjang gelombang suara, pada tekanan akustik dan energi aliran suara. Tapi hal pertama yang pertama.
Apa yang menentukan volume suara? Fisika telah lama mengetahui bahwa kenyaringan ditentukan oleh karakteristik gelombang. Semakin cepat sumber suara bergetar, semakin tinggifrekuensi gelombang dan semakin pendek panjangnya. Kami menyebut suara frekuensi tinggi tenang, kami menganggapnya halus. Kita hanya dapat mendengar pada jarak pendek karena panjang gelombang yang kecil. Suara frekuensi rendah dianggap kasar, dianggap keras, dan dapat didengar dari jauh.
Tekanan akustik dan aliran suara
Apa yang menentukan volume suara? Selain karakteristik gelombang, dari tekanan akustik. Tekanan ini lebih besar dari tekanan atmosfer, itu menghasilkan tubuh yang bergetar. Jika sumber suara bergerak dengan amplitudo besar, frekuensi rendah, tekanan akan meningkat pesat.
Tekanan menciptakan energi aliran suara. Nilai ini diukur dalam W / m2 dan menunjukkan berapa banyak energi kinetik yang melewati permukaan dalam 1 detik. Semakin tinggi tekanan, semakin kuat alirannya.
Volume dan energi suara
Untuk pertanyaan tentang apa kenyaringan suara bergantung, fisika memberikan jawabannya: dari aliran energi suara. Misalkan energi telah meningkat 10 kali - volume akan meningkat satu bel (1 b). Bel adalah satuan kenyaringan, namun, untuk kenyamanan dan akurasi pengukuran, diputuskan untuk menggunakan desibel (1 dB=0,1 b).
Menunjukkan energi suara awal sebagai E0. Jika meningkat 10 kali dan sama dengan 10 E0, maka volume akan meningkat sebesar 10 dB, jika 100 kali - sebesar 20 dB, dll. Fluktuasi energi suara yang dapat didengar telinga manusia memiliki batas. Jangkauan mereka berubah dalam 10triliun kali, perubahan volume - 130 dB. Tingkat energi suara minimum E0=10-12 W/m2. Tidak semua orang dapat mendengar suara yang begitu lemah, tetapi hanya orang dengan pendengaran yang sangat berkembang. Dengan nilai E0 semua suara dibandingkan untuk dicirikan sebagai tenang atau keras.
Untuk kejelasan, mari berikan contoh suara yang paling umum, bandingkan volumenya dan energi aliran suara. Dapat dipahami bahwa suara dirasakan oleh seseorang dari jarak beberapa meter.
| Jenis suara | Volume suara (db) |
Energi suara (W/m2) |
| daun gemerisik | 10 | 10-11 |
| jam terus berdetak | 20 | 10-10 |
| percakapan yang tenang | 40 | 10-8 |
| bicara keras | 70 | 10-5 |
| jalan bising | 90 | 10-3 |
| kereta bawah tanah | 100 | 10-2 |
Suara tak terdengar dan ambang nyeri
Apa yang menentukan volume suara? Selain semua yang sudah dipertimbangkan, dari ambang pendengaran. Suaranya bisa keras sewenang-wenang (untuk makhluk hidup lain atau perangkat khusus), tetapi jika frekuensinya kurang dari 16-20 Hz (infrasonik) dan lebih dari 16-20 kHz (ultrasound), maka kita tidak akan merasakannya.
Meskipun kami tidak mendengar infrasonik dan ultrasound,mereka mempengaruhi seseorang dengan cara yang berbeda. Infrasonik dengan kenyaringan 75 dB berbahaya bagi kesehatan, 120 dB adalah ambang rasa sakit seseorang, dan suara 180 dB menyebabkan kematian. Efek ini dijelaskan oleh fakta bahwa frekuensi rendah infrasonik meningkatkan tekanan terlalu banyak. Ultrasound tidak berbahaya, banyak digunakan dalam pengobatan, berbagai industri, konstruksi.
