Слух и логарифмы

Слух и логарифмы

Только привычка пользоваться своим слу­хом да недостаточная осведомленность мешают нам удивляться подлинному чуду — устрой­ству нашего уха.

Наше ухо — очень точный прибор. Мы легко определяем, сравнивая два звука, какой из них громче и какой обладает большей энер­гией, даже если их интенсивности близки. А слышать мы можем и шелест листьев, и тиканье часов, и раскаты грома, и грохот водопада. Каждый из этих звуков воспринимается орга­ном слуха, который оценивает его громкость.

Зависимость между энергией воспринимае­мого звука и тем ощущением громкости, кото­рое он производит, установлена опытным путем. При этом выяснилось, что изменение громко­сти звука при изменении потока энергии звуко­вой волны проще всего оценивать с помощью логарифмов.

Принято считать, что громкость звука изме­нится на единицу, если его энергия увеличится или уменьшится в 10 раз. Единица громкости— бел (б). Однако для практических оценок громкости звука оказалось удобнее пользо­ваться десятой частью этой единицы — деци­белом (дб).

Если энергия первоначального звука Е₀ возрастет в 10 раз, т. е. окажется равной 10 E₀, то громкость воспринимаемого звука увеличится на 10 дб; энергия вырастет в 100 раз, громкость повысится на 20 дб; в 1000 раз — на 30 дб. Всему необъятному диапазону в изме­нениях энергии звука, который доступен на­шему уху, т. е. изменение примерно в 10 трил­лионов раз, соответствует изменение в ощуще­нии громкости всего на 13 б, или на 130 дб.

Физики условились принять за начальный уровень отсчета энергию такого слабого звука, который может услышать далеко не каждый человек даже с очень чутким слухом. Энергия такого звука равна E₀=10^-12 вт/м². С помо­щью этой величины определяется громкость любого звука. Если его энергия равна Е, то его громкость, выраженная в децибелах, будет

  Даем табличку, в которой показана громкость знакомых всем звуков на расстоянии нескольких метров и соответствую­щая им энергия потока:







Эта таблица полезна. Пусть она напоминает, что громкий разговор действует на наши уши с энергией в 1000 раз большей, чем мирная беседа. Берегите свои уши и нервы.