① 声音的音量在物理学种用哪一个物理量表示
声音的音量在物理学种用响度这个物理量表示
音量又称响度、音强,是指人耳对所听到的声音大小强弱的主观感受,其客观评价尺度是声音的振幅大小。这种感受源自物体振动时所产生的压力,即声压。物体振动通过不同的介质,将其振动能量传导开去。人们为了对声音的感受量化成可以监测的指标,就把声压分成“级”——声压级,以便能客观的表示声音的强弱,其单位称为“分贝”(dB).
② 描述声音的物理量是什么
描述声音的物理量是分贝。
分贝是较常用的计量单位。可表示为:
1、表示功率量之比的一种单位,等于功率强度之比的常用对数的10倍。
2、表示场量之比的一种单位,等于场强幅值之比的常用对数的20倍。
3、声压级的单位,大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小分度值。
分贝最初来源于长途电讯的计测, 后被广泛应用在电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。
分贝是国家选定的非国际单位制单位, 是我国法定计量单位中的级差单位,表示为DB , 其定义为:“两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10 等于1时的级差” 。
同时, 在中华人民共和国法定单位的补充说明中对“可与功率类比的量” 加以了说明:“ 通常是指电流平方、电压平方、质点速度平方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、场强和声能密度等” 。
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噪音大小对人类生活的影响
(1)噪声对睡眠的干扰 人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的一个重要条件。但环境噪声会使人不能安眠或被惊醒,在这方面,老人和病人对噪声干扰更为敏感。当睡眠被干扰后,工作效率和健康都会受到影响。
研究结果表明:连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转,使人多梦,并使熟睡的时间缩短;突然的噪声可以使人惊醒。一般来说,40分贝大连续噪声可使10%的人受到影响。
70分贝可影响50%;而突发动噪声在40分贝时,可使10%的人惊醒,到60分贝时,可使70%的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退,以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里,这种病的发病率可达50~60%以上。
(2)噪声对语言交流的干扰 噪声对语言交流的影响,来自噪声对听力的影响。这种影响,轻则降低交流效率,重则损伤人们的语言听力。
研究表明,30分贝以下属于非常安静的环境,如播音室、医院等应该满足这个条件。40分贝是正常的环境,如一般办公室应保持这种水平。50~60分贝则属于较吵的环境,此时脑力劳动受到影响,谈话也受到干扰。
当打电话时,周围噪声达65分贝则对话有困难;在80分贝时,则听不清楚。在噪声达80~90分贝时,距离约0.15米也得提高嗓门才能进行对话。如果噪声分贝数再高,实际上不可能进行对话。
(3)噪声损伤听觉 人短期处于噪声环境时,即使离开噪声环境,耳朵也会造成短期的听力下降,但当回到安静环境时,经过较短的时间即可以恢复。这种现象叫听觉适应。如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作,在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长,经数小时或十几小时,听力可以恢复。
这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此,预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而85分贝以上则可能发生危险。统计表明,长期工作在90分贝以上的噪声环境中,耳聋发病率明显增加。
③ 声音的分贝数是如何定义、度量及测量的
分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,常用dB表示。“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”(bel),一般只采用分贝。分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名的。
分贝最初使用是在电信行业,是为了量化长导线传输电报和电话信号时的功率损失而开发出来的。是为了纪念美国电话发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。虽然分贝定义为1/10贝尔,但单位“贝尔”(Bel)却很少用。
测量:分贝计是噪声测量中最基本的仪器。分贝计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。分贝计的工作原理是由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。
放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平记录仪),在显示器上给出噪声声级的数值。
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dB的性质贝尔最初是用来表示电信功率讯号的增益和衰减的单位,1个贝尔的增益是以功率在放大后与放大前的比值。所以,电压增益的分贝表达式是从功率的角度来考虑的,即分贝应该理解为功率的增大或衰减情况。用对数dB形式表达增益之所以在工程上得到了广泛的应用,是因为:
(1) 当用对数dB表达增益随频率变化的曲线时,可大大扩大线性增益变化的区间。通过上一小节,我们已经明白人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示时对应的dB数值仅仅为0~120dB。
(2) 计算多级放大的总增益时,可将乘法化为加法进行运算。
(3) dB值可正可负。正值表示增大,负值表示衰减。若x/x0<1,则dB值为负值。也就是说测量值大于参考值的为正,小于参考值的为负。
(4) 幅值比互为倒数时,dB值互为正负。
④ 能够反映声音特性的三个物理量是什么
是音调、响度、音色
物理学用频率来描述物体振动的快慢,频率的单位是赫兹,简称赫,符号Hz,频率就是物体每秒内振动的次数,物体在1s的时间里如果振动100次,频率就是100Hz
1大多数人能够听到的声音的频率范围是从20 Hz -20000 Hz人们把高于20000 Hz的声音叫做超声波,把低于20 Hz的声音叫做次声波
频率决定音调的高低,频率越高,音调越高
振幅决定响度的大小;振幅越大,响度越大
⑤ 声压的大小是由哪些量决定的
不是
声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。由于声压的测量比较容易实现,通过声压的测量也可以间接求得质点速度等其它物理量,所以声学中常用这个物理量来描述声波。
声压的单位是帕斯卡(pa),其计算公式为:
声压(p)的平方=声强(i)×介质密度(ρ)×声速(c)
其中,声强单位是:w/m2
密度单位:kg/m3
声速:m/s
声波通过媒质时,由于振动所产生的压强改变量。它是随时间变化的,实测声压是它的有效值。单位是pa或mpa。表示声压大小的指标称为声压级(sound
pressure
level),用某声音的声压(p)与基本声压值(p0)之比的常用对数的20倍来表示,即20lgp/p0,单位为db。
声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。声音以声波的形式传播。声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨,这些振动被转化为微小的电子脑波,它就是我们觉察到的声音。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样,它是移动的机械部分与气压波之间的关系。自然,在声波音调低、移动缓慢并足够大时,我们实际上可以“感觉”到气压波振动身体。因此我们用混合的身体部分觉察到声音。