Меню

В каких единицах измеряется величина звукового давления

Звуковое давление или что такое громкость (Часть 2)

Общие сведения о звуковом давлении

Звуковое давление – звуковая энергия, которая попадает на единицу площади, расположенную в заданном направлении от источника звука и удаленную от него на определенное расстояние (как правило, на 1 м). Звуковое давление измеряется в паскалях (Па).

Уровень звукового давления (англ. SPL, Sound Pressure Level) – значение звукового давления, измеренное по относительной шкале, отнесённое к опорному давлению Рspl = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц. SPL измеряется в децибелах (дБ). Децибелы, в отличие от паскалей, чаще применяются на практике из-за большего удобства. Считается, что человек слышит в диапазоне 0-120 дБ (20 — 20000000 мкПа). В таблице 2.2 приведена зависимость между звуковым давлением в мкПа и уров-нем звука в дБ.

Зависимость уровня звукового давления от подводимой мощности

Слух, как и другие человеческие ощущения, воспринимает воздействие по логарифмическому закону (см. рис. 2.6). Для того чтобы удвоить звуковое давление, не достаточно удваивать число источников звука или электрическую мощность громкоговорителей, а необходимо удесятерять. Увеличение акустического давления может быть получено установкой нескольких громкоговорителей, расположенных близко друг к другу и ориентированных в одном направлении или при каждом удвоении мощности громкоговорителей, в любом случае, увеличение (или уменьшение) акустического давления будет ±3 дБ (в дальнейшем мы сформируем более точное правило). Для построения зависимости уровня звукового давления от подводимой мощности обратимся к теории. 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, называемое интенсивностью звука.

Интенсивность – это поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, прошедший через единицу поверхности (1 м2), являющейся нормалью к направлению распространения звуковой волны (измеряется в Вт/м2). Интенсивность иначе называют силой звука. Интенсивность определяет громкость звука, которую мы слышим. Мы не можем померить ее непосредственно (особенно в закрытых помещениях), поэтому на практике данную величину связывают с мощностью источника логарифмическим соотношением:

Слуховой аппарат и многие измерительные приборы чувствительны не к самой интенсивности звука, а к среднему квадрату звукового давления, поэтому на практике используется не интенсивность, а величина называемая уровень звукового давления (SPL), которую принято связывать с мощностью источника звука в ваттах.

PдБ = 10 lg (Pвт / Pоп)
где
РдБ – зависимость уровня звукового давления (дБ), от мощности источника звука (Вт)
Рвт – мощность источника звука (Вт)
Роп – опорное значение мощности (Вт)

На практике значение Роп принимают равным 1 Вт, следовательно, формулу можно представить следующим образом:

Данная формула очень актуальна и на техническом сленге называется пересчет ватт в децибелы . Графически данная зависимость представлена на рис. 2.6.

Интерпретацию данной зависимости называют правилом трех децибел: каждое удвоение мощности источника звука увеличивает его звуковое давление на 3 дБ .

Зависимость звукового давления от расстояния

По мере удаления расчетной точки (слушателя) от звукового источника, звуковое давление в этой точке, уменьшается по логарифмическому закону.

где
Р – звуковое давление (дБ)
L – расстояние от источника звука до расчетной точки (м)

Интерпретацию данной зависимости называют правилом шести децибел: при каждом удвоении удаления от источника звука звуковое давление уменьшается на 6 дБ .

Источник

Ford Focus Hatchback Team Sundown › Бортжурнал › SPL — не думай что все так просто

Материал взят из всеобще доступных источников — ВикипедиЯ и сайт MAGNITOLA.

SPLSound Pressure Level — уровень звукового давления.

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:

Читайте также:  Высокое давление у подростка 14 лет симптомы

При рассмотрении периодических колебаний иногда используют амплитуду звукового давления; так, для синусоидальной волны

где (см. фото) — амплитуда звукового давления.

Уровень звукового давления (англ. SPL, Sound Pressure Level) — измеренное по относительной шкале значение звукового давления, отнесённое к опорному давлению (см. фото) = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц:

Формула (см. фото) дБ.

0 дБ SPL — специальная измерительная камера;
5 дБ SPL — почти ничего не слышно;
10 дБ SPL — почти не слышно — шёпот, тиканье часов, тихий шелест листьев;
15 дБ SPL — едва слышно — шелест листьев;
20 дБ SPL — едва слышно — уровень естественного фона на открытой местности при отсутствии ветра, норма шума в жилых помещениях;
25 дБ SPL — тихо — сельская местность вдали от дорог;
30 дБ SPL — тихо — настенные часы;
35 дБ SPL — хорошо слышно — приглушённый разговор;
40 дБ SPL — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис) без источников шума, уровень звукового фона днём в городском помещении с закрытыми окнами выходящими во двор;
50 дБ SPL — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина;
60 дБ SPL — шумно — обычный разговор, норма для контор;
65 дБ SPL — 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 1м; шум в железнодорожном вагоне;
80 дБ SPL — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м; крик; мотоцикл с глушителем; шум работающего двигателя грузового автомобиля;
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;
95 дБ SPL — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 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;
120 дБ SPL — почти невыносимо — болевой порог, гром (иногда до 120 дБ), отбойный молоток, вувузела на расстоянии 1 м;
130 дБ SPL — боль — сирена, шум клёпки котлов;
140 дБ SPL — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;
150 дБ SPL — контузия, травмы — взлёт ракеты на Луну с экипажем, на расстоянии 100 м, реактивный двигатель на расстоянии 30 м, соревнования по автомобильным звуковым системам;
160 дБ SPL — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья близко от уха; ударная волна от сверхзвукового самолёта или взрыва давлением 0,002 МПа;
168 дБ SPL — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из винтовки M1 Garand на расстоянии 1 м;
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;
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 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[1]. 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[2]. 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;
467 дБ SPL — 4,63309 × 10113 Па — планковское давление

Читайте также:  Повышенное давление разное на правой и левой руке

Давление свыше 140 дБ SPL может вызвать разрыв барабанной перепонки, баротравмы и даже смерть.

Теперь простым языком )))

SPL — соревнования на максимальное звуковое давление. В ходе соревнований судьи замеряют пиковое звуковое давление внутри салона автомобиля, либо в непосредственной близости от автомобиля, зависит это от моральной устойчивости судей. ))
Замеры осуществляются с помощью цифрового анализатора используемого в конкретном формате. Соревнования проводятся в нескольких классах. Разделение на классы преимущественно происходит по числу установленных в автомобиле сабвуферов, по размеру короба и т.д. В своем классе побеждают показавшие наиболее высокие результаты автомобили. Замеры традиционно производятся в децибелах.

Все это зародилось в Америке около двадцати лет назад и бысторо завоевало популярность за счет эффектной формы проведения и легкой возможности превращать соревнования в яркое шоу, что привлекает множество болельщиков и зрителей.
При этом, соревнования по SPL – не просто захватывающее зрелище. В них так же определяют правильность выбора усилителей и динамиков, проверяют запас их прочности и качество работы в экстремальных условиях.
Нужно учесть, что создание мощного баса в машине – непростая задача, для ее решения используют специальные комбинации из усилителей огромной мощности и набора самых больших сабвуферов, так же в SPL задействованы точные науки, в основном физика и математика, хотя немало задач решается с помощью геометрии и сопромата.
На самом простом примере, для повышения звукового давления даже на 3 дБ мощность усилителя нужно увеличить в два раза. Каждый новый децибел за гранью 150дБ достигается большим трудом – простым увеличением мощности усилителей уже не обойтись. Процесс расчета и сборки спортивной системы напоминает создание гоночных автомобилей «Формулы-1», в которых все решают самые мелкие моменты сборки.

Демонстрируется все это на соревнованиях различного формата.

Вид автозвуковых состязаний, на которых участник должен показать максимальное звуковое давление внутри транспортного средства.
Транспортное средство и установка участника должны соответствовать требованиям Правил данного формата.
В случаях, когда определенная система или установка будут выходить за рамки настоящих Правил, право принятия решения по данному участнику передается на рассмотрение Главному Судье для определения, соответствия установки духу и целям соревнований.
В качестве источника сигнала должно использоваться стандартное автомобильное устройство воспроизведения CD/DVD.
Звуковые генераторы, умножители частот и любые другие приборы и устройства, имитирующие реальный звуковой сигнал запрещены.
Весь звуковой материал должен воспроизводиться через громкоговорители.
Использование механических и/или иных устройств, для воспроизведения звука не допускается.
Все оборудование располагается внутри автомобиля
Питание аудиосистемы должно осуществляться от бортовой сети автомобиля участника.
Сквозные отверстия в полу (кузове) запрещены. Запрещено выводить наружу порты фазоинверторов.
Любое оборудование не должно выступать за проем передних дверей. Это правило относится как к корпусу сабвуфера, так и касается усилителей, конденсаторов, АКБ.
Запрещается выставлять одно и то же транспортное средство более, чем в одном классе (категории).
Участник имеет право соревноваться только в одном классе (категории).

Читайте также:  Высокое давление у детей причины лечение

Все правила трактуются в соответствии с их целями и духом.
В спорных случаях решения главного судьи являются окончательными.
Участник обязуется соблюдать настоящие правила и следовать решениям Главного Судьи.

Формат соревнований максимальной зрелищности!
На данных соревнованиях учавствуют машины с установками для низкого и очень низкого повседневного баса. Все это собирает многочисленные аудитории любителей флекса, хеиртрика и трескающихся лобовых стокол.

Соревнования dB Drag Racing появились в 1994 году. Название уже говорит само за себя. dB — обозначение величины звукового давления decibel (русское обозначение — децибел или дБ), Drag Racing — популярные гонки на четверть мили.
Основным отличием dB Drag Racing от других форматов как раз и является подобие гонкам на четверть мили, где проводятся квалификационные заезды для определения порядка парных раундов, где две машины в очной борьбе выясняют кто достоит продолжать борьбу за победу, и кто же покинет соревнование досрочно. Для этого аудиосистема должна быть не только громкой, но и выносливой, чтобы выдержать череду замеров.
Такая форма проведения значительно повышает азартность соревнований и требует от участиников собранности, определенной тактики, а от оборудования большой выносливости и отказоустойчивости.
Поскольку существует множество способов создать звуковое давление в салоне автомобиля, правилами dB Drag Racing четко регламентированы все разрешенные способы и описано разделение участников на дивизионы и классы согласно степени модификации автомобиля и типов использованного оборудования, чтобы максимально уравнять возможности всех участников.

Cоревнования, в которых основной задачей участника является добиться наибольшего звукового давления, развиваемого его аудиосистемой снаружи автомобиля.
Принципы соревнований:
— аудиосистема должна быть громкой и музыкальной;
— аудиосистема должна быть доступной для осмотра зрителям;
— аудиосистема должна быть безопасной при эксплуатации автомобиля.

Исходя из этих принципов, данный вид соревнований отличается от подобных мероприятий следующим:
— измерение звукового давления производится на обычной музыкальной фонограмме, во всем диапазоне частот, снаружи автомобиля на расстоянии 5 метров;
— участник обязан продемонстрировать зрителям свою аудиосистему;
— оценивается законченность аудиосистем, ее эстетика;
— оценивается безопасность аудиосистемы;
— деление на классы участников производится:
а) по количеству используемых головок громкоговорителей,
б) по заполнению аудиосистемной пространства автомобиля.

EMMA объединяет участников, которые (помимо прочего) стремятся добиться максимальной громкости звука в своих автомобилях, не забывая при этом о безопасности и аккуратном внешнем виде инсталяции.

Чтобы обеспечить равные условия всем участникам, количество сабвуферов регулируется правилами, а замер производится на едином для всех (кроме Экстрим) треке.

Соревнования с классическим замером звукового давления и с зрелищным форматом Bass Boxing.
Bass Boxing — при замере используется уровень звукового давления музыки полного спектра на протяжении 30 секунд. Тут решает правильный выбор трэка с постоянной планкой баса одной частоты.

Квалиффикация — 30-секундный раунд, количество открытых дверей не регулируется. Конкурентам разрешают использовать любой одобренный, коммерчески доступный музыкальный носитель. Судьи регистрируют средний счет SPL во время всего замера. Данный раунд проходят все, и лучшие два соперника с самым высоким средним счетом SPL в каждой категории проходят в финал.

Финальных раунда 3 по 30 секунд — закрытые двери, одна открытая дверь, две открытые двери. Чемпион — тот кто показал самый высокий средний счет звукового давления за все замеры.

Кто хочет заморочиться по поводу SPL и соревнований, полные правила можно найти в ссылках выше.

По SPL сабостроению делаю ссылку, тему создал Nastradamus, за что ему огромное спасибо! Она очень большая и копировать в БЖ смысла нет, просто прочитайте от и до и многие вопросы для Вас будут решены.

Источник

Adblock
detector