Человек - интерфейс - компьютер. Будко В.Н. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5. Восприятие звука
5.1 Пороги слышимости
Уровень ощущения громкости звука согласно закону Вебера-Фехнера
L=a*ln(J/J
пс
), (1)
где J - интенсивность звука , равная мощности звуковой волны, падающей на единицу
поверхности , измеряется в Вт/м
2
J
пс
- абсолютный порог слышимости - величина интенсивности или звукового
давления, которая едва заметна на слух при отсутствии всяких помех.
Интенсивность и звуковое давление связаны формулой
J=p
2
/ρ *c,
где : ρ - эффективная величина мгновенного звукового давления, измеряемая в Паскалях:
Па = Н/м
2
; ρ - плотность воздуха , измеряемая в кг/м
2
; с- скорость звука в воздухе ,
измеряемая в м/с. Для нормальной температуры ρ *с=400.
Взяв в (1) а =0,23 перейдем к десятичному логарифму
L=10*lg(J/J
пс
)=20*lg(ρ /ρ
пс
) (2)
В формуле (2) безразмерная величина L представляет сравнение отношением
величин J и ρ и их пороговым значениям.
Вообще в акустике и других отраслях науки и механики широко применяют для
сравнения двух величин логарифмическую шкалу децибел. Одному децибелу (дБ)
соответствует отношение двух значений какой-либо энергетической величины. при
котором десятичный логарифм этого отношения равен единице . Под энергетической
величиной понимается либо энергия, либо мощность , либо пропорциональные им
квадраты : звукового давления, скорости частиц, сил, скорости смещений, электрических
напряжений, токов, зарядов и т. п.
Для удобства различения абсолютных размерных величин от выраженных в
децибелах последние называют уровнями.
Логарифмические уровни электрических величин
N = 10lg(W/W
0
) = 20g(U/U
0
) = 20lg(I/I
0
), т.к. W=U
2
/R=I
2
*R
N - логарифмический уровень в дБ величин W,U,I.
Нулевые уровни электрических величин выбирают так, чтобы мощность
выделяемая на R=600Ом при напряжении U
0
составила W
0
=1мВт. Следовательно
U
0
=0,775В, I
0
=1,29мА.
Для шкалы децибел акустических величин принимают в качестве нулевых уровней
международный стандарт порога слышимости
J
пс
= 10
-12
Вт/м
2
; ρ
пс
= 2*10
-5
Па
на частоте звука 1000Гц .
Получаем: 
5. Восприятие звука

5.1 Пороги слышимости
      Уровень ощущения громкости звука согласно закону Вебера-Фехнера

      L=a*ln(J/Jпс),                                                        (1)

где J - интенсивность звука, равная мощности звуковой волны, падающей на единицу
поверхности, измеряется в Вт/м2
       Jпс - абсолютный порог слышимости - величина интенсивности или звукового
давления, которая едва заметна на слух при отсутствии всяких помех.
      Интенсивность и звуковое давление связаны формулой

      J=p2/ρ*c,

где: ρ- эффективная величина мгновенного звукового давления, измеряемая в Паскалях:
Па = Н/м2; ρ - плотность воздуха, измеряемая в кг/м2; с- скорость звука в воздухе,
измеряемая в м/с. Для нормальной температуры ρ*с=400.
       Взяв в (1) а=0,23 перейдем к десятичному логарифму

      L=10*lg(J/Jпс)=20*lg(ρ/ρпс)                                           (2)

      В формуле (2) безразмерная величина L представляет сравнение отношением
величин J и ρ и их пороговым значениям.
      Вообще в акустике и других отраслях науки и механики широко применяют для
сравнения двух величин логарифмическую шкалу децибел. Одному децибелу (дБ)
соответствует отношение двух значений какой-либо энергетической величины. при
котором десятичный логарифм этого отношения равен единице. Под энергетической
величиной понимается либо энергия, либо мощность, либо пропорциональные им
квадраты: звукового давления, скорости частиц, сил, скорости смещений, электрических
напряжений, токов, зарядов и т. п.
      Для удобства различения абсолютных размерных величин от выраженных в
децибелах последние называют уровнями.
Логарифмические уровни электрических величин

      N = 10lg(W/W0) = 20g(U/U0) = 20lg(I/I0), т.к. W=U2/R=I2*R

N - логарифмический уровень в дБ величин W,U,I.

      Нулевые уровни электрических величин выбирают так, чтобы мощность
выделяемая на R=600Ом при напряжении U0 составила W0=1мВт. Следовательно
U0=0,775В, I0=1,29мА.
      Для шкалы децибел акустических величин принимают в качестве нулевых уровней
международный стандарт порога слышимости

      Jпс = 10-12Вт/м2; ρпс = 2*10-5Па

на частоте звука 1000Гц.

Получаем:

Страницы