Теория:
Выясним, от чего зависит громкость звука.
Соберём установку из камертона и шарика, подвешенного на нити вблизи одной из ветвей камертона. Приведём другую ветвь в колебательное движение при помощи удара. Механические колебания камертона отбросят шарик, а мы услышим тихий звук (рис. \(1\)).
Рис. \(1\). Камертон и реакция шарика
Остановим колебания камертона. Сильнее ударим молоточком. Звук будет громче, шарик отскочит на больший угол. Значит, чем сильнее колебание, тем громче звук. Данное наблюдение позволяет сделать вывод: амплитуда колебаний связана с громкостью звука. Чем меньше амплитуда колебаний источника звука, тем тише звук. И наоборот.
В данном опыте использовался один и тот же камертон. Это означает, что частота тихого звука и громкого звука одинакова..
Если использовать камертоны с различной частотой, то громкость их звучания будет зависеть от амплитуды колебаний. Чувствительность нашего уха избирательна к громкости звуков разной частоты.
Более громкими воспринимаются звуки более высокой частоты в диапазоне \(1\)-\(5\) кГц, даже если амплитуды звуковых волн одинаковы.
Основной тон детского голоса располагается в диапазоне \(170\)-\(600\) Гц. Поэтому детские голоса легко распознать.
голос | частота основного тона |
детский | \(170\)-\(600\) Гц |
женский | \(140\)-\(500\) Гц |
мужской | \(80\)-\(240\) Гц |
Громкость звука зависит также от его длительности и от индивидуальных особенностей слушателя.
Громкость звука — субъективное восприятие интенсивности звука, которое зависит от звукового давления и частоты звуковых колебаний.
Обрати внимание!
В описании звуковых характеристик чаще всего используется единица измерения уровня звукового давления — децибел (дБ), десятая часть бела (Б).
Пример:
уровень звукового давления шёпота человека, находящегося на расстоянии менее 1 метра — \(25\) дБ; спокойной речи — \(40\) дБ, вертолёта — \(110\) дБ, старта ракеты — \(145\) дБ. Болевой порог человека — \(130\) дБ, действие звуковых волн выше этой величины приводит к нарушению слуха.
Если организм человека в течение длительного времени подвержен воздействию громких звуков или шумов, то оно откладывает отпечаток на состояние здоровья. Это воздействие может проявляться по-разному: головная боль, повышенное артериальное давление, быстрая утомляемость, повышенная нервная возбудимость и т.д. Эта проблема в большей степени характерна мегаполисам с огромным количеством людей и автотранспорта.
Источники:
Рис. 1. Камертон и реакция шарика. https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/tuning-fork-resonance-experiment-when-one-309388835. 2021-09-12.