Ugrás a tartalomhoz

"B" Tételű modul - Fenntartható mezőgazdasági rendszerek és környezettechnológia

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. (2008)

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

A hangterjedés különböző módozatai

A hangterjedés különböző módozatai

A hang és zaj számszerű jellemzése, mérése

A hangnyomás is alkalmas a hang számszerű jellemzésére. Az ember számára érzékelhető legkisebb hang, a hangküszöb 10-5 Pa, ami a légköri nyomásnál tíz nagyságrenddel kisebb érték. Az emberi fül a küszöbértéknek akár milliószorosát is képes érzékelni, következésképpen a mérési tartomány sok nagyságrendet ölelne fel, sokjegyű számokkal kellene dolgoznunk. Ezt elkerülendő, a hangnyomás mértékegységéül a Pa helyett egy logaritmusskálát használunk, amelyet Bell-ről neveztek el. A gyakorlatban a fül érzékenységével összhangban lévő értékeket, a skálabeosztás tizedét (dB) alkalmazzuk. A kétféle mértékegység egymásnak megfelelő értékei az alábbi ábrán összevethetők.

Különböző hangforrások

A hangnyomás mérésére speciális műszereket fejlesztettek ki, melyekről az eredmény dB-ben olvasható le. A zaj emberre gyakorolt hatásának jellemzésére az A-hangnyomásszintet alkalmazzuk. Ez azt jelenti, hogy a hangnyomás méréséhez olyan műszert használunk, amelybe úgynevezett „A” szűrő van beépítve, amely a mély hangokat csillapítja, a magas hangokat kismértékben kiemeli, ezzel közelítve az emberi fül érzékelési tulajdonságait. Az ilyen műszerrel végzett mérések eredményeiben is feltüntetjük, hogy A hangnyomásszintről van szó, a dB(A) jelölés alkalmazásával. A hang számszerű jellemzésére megismert két mennyiség, a frekvencia és a hangnyomás közötti kapcsolatot a alábbi ábrán mutatjuk be.

Különböző hangforrások

A fül hangnyomásszint-érzékelése frekvenciafüggő. Legérzékenyebb a 2-5 kHz tartományban, itt kisebb hangnyomás nagyobb szubjektív hangosságot eredményez, mint akár a mélyebb, akár a magasabb frekvenciatartományban. A különböző hangnyomás-értékek mellett az ember terhelése szempontjából meg kell tehát különböztetni hangossági szinteket (phon-skála) is. Mint az alábbi ábrából megállapítható, azonos hangnyomás a frekvencia függvényében más-más hangossági szintet. eredményez, más-más mértékben terheli a fület. Például 50 dB hangnyomás, ami egy csendes városi utca nappali terhelésének felel meg, 40 Hz frekvencia esetén 4 phon hangosságot eredményez, ami a hallásküszöb közelében lévő érték, de ha 2000 Hz frekvenciás hang terheli a fület 50 dB hangnyomással, akkor a hangosság több mint tízszeres (50 phon) lesz.

Egyenlő hangosságszintek phon görbéi a frekvencia függvényében

A hangmagasság érzékelése a frekvencia függvénye. A nagyobb frekvenciájú hangok a magasabbak, a kisebb frekvenciájúak a mélyebb hangok. A frekvencia és a hangmagasság között közelítőleg logaritmikus összefüggés van, a szélső frekvenciaértékeknél azonban a törvényszerűség kevésbé érvényes, a 300 Hz alatti és a 3000 Hz feletti tartományban a fül akusztikai felbontóképessége csökken. Az életkor előrehaladtával a magas hangok érzékelésének képessége romlik, gyermekek a 18-20 kHz rezgésszámot is érzékelik, középkorúak csak 13-15 kHz-et, az idősek már csak 10-12 kHz-et.