Звуковое давление: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Нет описания правки |
м откат правок 5.164.192.36 (обс) к версии 94.140.230.136 |
||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{не путать|Давление звукового излучения|давлением звукового излучения}} |
{{не путать|Давление звукового излучения|давлением звукового излучения}} |
||
'''Звуково́е |
'''Звуково́е давле́ние''' — переменное избыточное [[давление]], возникающее в упругой среде при прохождении через неё [[звук|звуковой волны]]. |
||
Единица измерения — [[Паскаль (единица измерения)|паскаль]] (Па). |
Единица измерения — [[Паскаль (единица измерения)|паскаль]] (Па). |
||
Строка 14: | Строка 14: | ||
* <math>\langle\rangle_t</math> — усреднение по времени. |
* <math>\langle\rangle_t</math> — усреднение по времени. |
||
При рассмотрении периодических колебаний иногда используют амплитуду звукового давления; так, для синусоидальной волны |
При рассмотрении периодических колебаний иногда используют амплитуду звукового давления; так, для синусоидальной волны |
||
: <math>p = p_0 \sin( \omega t+ \varphi ), \qquad \langle p^2\rangle_t = { \pi p_o^2 \over \omega } , </math> |
: <math>p = p_0 \sin( \omega t+ \varphi ), \qquad \langle p^2\rangle_t = { \pi p_o^2 \over \omega } , </math> |
||
Строка 26: | Строка 26: | ||
== Уровни звукового давления от различных источников == |
== Уровни звукового давления от различных источников == |
||
* {{nobr|0 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} |
* {{nobr|0 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} SPL — порог слышимости для синусоидальной волны с частотой 1 кГц; ничего не слышно |
||
* {{nobr|5 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} SPL — почти ничего не слышно; безмолвие в горах; |
* {{nobr|5 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} SPL — почти ничего не слышно; безмолвие в горах; |
||
* {{nobr|10 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} SPL — почти не слышно — [[шёпот]], тиканье часов, тихий шелест листьев, звук падающей иголки; |
* {{nobr|10 [[Деци-|д]][[Бел|Б]]}} SPL — почти не слышно — [[шёпот]], тиканье часов, тихий шелест листьев, звук падающей иголки; |
Версия от 09:50, 22 января 2017
Звуково́е давле́ние — переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Единица измерения — паскаль (Па).
Мгновенное значение звукового давления в точке среды изменяется как со временем, так и при переходе к другим точкам среды, поэтому практический интерес представляет среднеквадратичное значение данной величины, связанное с интенсивностью звука:
где:
- — интенсивность звука, Вт/м²;
- — звуковое давление, Па;
- — удельное акустическое сопротивление среды;
- — усреднение по времени.
При рассмотрении периодических колебаний иногда используют амплитуду звукового давления; так, для синусоидальной волны
где — амплитуда звукового давления.
Уровень звукового давления (англ. SPL, sound pressure level) — измеренное по относительной шкале значение звукового давления, отнесённое к опорному давлению = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц:
Уровни звукового давления от различных источников
- 0 дБ SPL — порог слышимости для синусоидальной волны с частотой 1 кГц; ничего не слышно
- 5 дБ SPL — почти ничего не слышно; безмолвие в горах;
- 10 дБ SPL — почти не слышно — шёпот, тиканье часов, тихий шелест листьев, звук падающей иголки;
- 15 дБ SPL — едва слышно — шелест листьев;
- 20 дБ SPL — едва слышно — уровень фона на открытой местности;
- 25 дБ SPL — тихо — сельская местность вдали от дорог, мурлыканье кота на расстоянии 0,5 м;
- 30 дБ SPL — тихо — настенные часы, максимально разрешённый шум для источников постоянного шума, расположенных в жилых помещених, ночью с 21:00 до 7:00;
- 35 дБ SPL — хорошо слышно — приглушённый разговор, тихая библиотека, шум в лифте;
- 40 дБ SPL — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис), шум кондиционера, шум телевизора в соседней комнате;
- 50 дБ SPL — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина;
- 60 дБ SPL — умеренно шумно — громкий разговор, норма для контор;
- 65 дБ SPL — весьма шумно — громкий разговор на расстоянии 1 м;
- 70 дБ SPL — шумно — громкие разговоры на расстоянии 1 м, шум пишущей машинки, шумная улица, пылесос на расстоянии 3 м;
- 75 дБ SPL — шумно — крик, смех с расстояния 1 м; шум в железнодорожном вагоне;
- 80 дБ SPL — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м; крик; мотоцикл с глушителем; шум работающего двигателя грузового автомобиля; длительный звук вызывает ухудшение слуха;
- 85 дБ SPL — очень шумно — громкий крик, мотоцикл с глушителем;
- 90 дБ SPL — очень шумно — громкие крики, пневматический отбойный молоток, тяжёлый дизельный грузовик на расстоянии 7 м, грузовой вагон на расстоянии 7 м; звук почти невозможно не замечать;
- 95 дБ SPL — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 м, громкая игра на фортепиано на расстоянии 1 м;
- 100 дБ SPL — крайне шумно — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5‑7 м, кузнечный цех, очень шумный завод;
- 110 дБ SPL — крайне шумно — шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;
- 115 дБ SPL — крайне шумно — пескоструйный аппарат на расстоянии 1 м, мощный автомобильный сабвуфер, пневмосигнал для велосипеда.
- 120 дБ SPL — почти невыносимо — болевой порог, гром (иногда до 120 дБ), отбойный молоток, вувузела на расстоянии 1 м, шум на стадионе, кислородная горелка;
- 130 дБ SPL — боль — сирена, шум клёпки котлов, рекорд по самому громкому крику;
- 140 дБ SPL — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;
- 150 дБ SPL — контузия, травмы — взлёт лунной ракеты на расстоянии 100 м[1], реактивный двигатель на расстоянии 30 м, соревнования по автомобильным звуковым системам, ухудшается зрение;
- 160 дБ SPL — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья близко от уха; соревнования по автомобильным звуковым системам; ударная волна от сверхзвукового самолёта или взрыва давлением 0.002 МПа;
- 170 дБ SPL — светошумовая граната, воздушная ударная волна давлением 0.0063 МПа;
- 180 дБ SPL — светошумовая граната, воздушная ударная волна давлением 0.02 МПа, длительный звук с таким давлением вызывает смерть;
- 182,4 дБ SPL — рекорд по автомобильным звуковым системам, длительный звук с таким давлением вызывает смерть;
- 190 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 0.063 МПа;
- 194 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 0.1 МПа, равным атмосферному давлению; возможен разрыв лёгких;
- 200 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 0.2 МПа; возможна быстрая смерть;
- 210 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 0.63 МПа;
- 220 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 2 МПа;
- 230 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 6.3 МПа;
- 240 дБ SPL — воздушная ударная волна давлением 20 МПа;
- 249.7 дБ SPL — максимальное давление 61 МПа воздушной ударной волны при взрыве тринитротолуола[2]. Давление ударных волн при обычном взрыве может быть больше (максимальное — давление детонации), но это будет ещё не воздушная, а начальная взрывная ударная волна, образованная разлётом продуктов детонации
- 260 дБ SPL — ударная волна давлением 200 МПа;
- 270 дБ SPL — ударная волна давлением 632 МПа;
- 280 дБ SPL — ударная волна давлением 2000 МПа;
- 282 дБ SPL — 2500 МПа — максимальное давление воздушной ударной волны при ядерном взрыве[3]. Максимальное давление продуктов реакции в момент ядерного взрыва гораздо больше — до 100 млн. МПа.
- 300 дБ SPL — 20 000 МПа — среднее давление детонации обычных взрывчатых веществ;
- 374 дБ SPL — 100 млн МПа — давление в ядерном заряде в момент ядерного взрыва;
- 2367 дБ SPL — 4.63309 × 10113 Па — планковское давление.
Давление свыше 140 дБ SPL может вызвать разрыв барабанной перепонки, баротравмы и даже смерть.
Примечания
- ↑ Тейлор Р. Шум / Под ред. М. А. Исаковича. — М.: «Мир», 1978. — 308 с.
- ↑ Яковлев Ю. С. Гидродинамика взрыва. — Л.: Судпромгиз, 1961. — С. 112. — 313 с.
- ↑ Физика ядерного взрыва. Том 2. / Министерство обороны РФ, ЦФТИ. М., 1997. ISBN 5-02-015118-1. — С. 33.
См. также
Для улучшения этой статьи желательно:
|