физика / контроль знаний / тест / по темное тестирование / мед физика / ЗВУК И ЕГО ВОСПРИЯТИЕ ЧЕЛОВЕКОМ

ВОПРОС

ОТВЕТ

1

Длина звуковой волны λ. связана со ско­ростью распространения волны V и частотой колебаний ν соотношением:

1

или λ = VT,

где Т — период колебания.

2

При переходе звуковой волны из одной среды в другую отношение скорости звука к длине волны остается

2

постоянным, т. е.

,

где V₁,λ₁ и V₂ ,λ₂ — соответственно скорости и длины волн в первой и второй средах

3

По принципу Доплера частота звука v₁ воспринимаемая наблюдателем, связана с ча­стотой звука v₀, создаваемой источником зву­ка , соотношением

3

,

где с — скорость распространения звука в среде; V — скорость движения наблюдателя относительно земли (V > 0, если наблюдатель движется к источнику звука, и V< 0, если удаляется от него); и — скорость движения ис­точника относительно земли (u>0, если ис­точник звука движется к наблюдателю, и u<0, если удаляется от него).

4

Доплеровский сдвиг частоты

4

где v₀ — скорость движущегося тела, v — скорость волны (ультразвука). Формула получена в предположении v>v₀.

5

Волновым сопротивлением среды назы­вают

5

произведение плотности среды ρ, в которой распространяется звук, на скорость звука V в этой среде:

Z=ρV

6

Амплитудное значение звукового давления для чистого тона можно определить по формуле

6

,

где I — интенсивность звука; ρ — плотность среды; V — скорость звука в среде.

7

Уровень интенсивности звука L относительно условного ну­левого уровня, соответствующего интенсивности I₀ , определяется на основании психофизического закона Вебера — Фехнера:

7

,

где I₀ — условная интенсивность для звука с частотой 1000 гц на пороге слышимости (пороговая интенсивность раздрожителя), равная 10^-12 Bт/м²; I — интенсивность (надпороговая интенсивность) исследуемого звука.

8

Закон В.Фехнера

8

ν=klog(I/I₀), где ν- силовая функция

9

Психофизический закон Стивенса

9

ν= k(I-I₀)ⁿ , где n- константа, разная у различных рецепторов . Обычно n<1.

10

Ощущение, возникающее при слуховом восприятии звука, характеризуется

10

уровнем громкости

11

Уровень громкости данного звука принимается равным

11

уровню интенсивности равногромкого с ним эталонного звука частотой 1000 гц.

12

Уровень интенсивности и интенсивность характеризуют звук как

12

физический процесс независимо от того, воспринимается звук ухом человека или нет.

13

Уровень интенсивности является объек­тивной и

13

относительной энергетической характеристикой звука и измеряется в белах или децибелах

14

Уровень громкости — субъективная харак­теристика звука и

14

измеряется в фонах.Шкалы фонов и децибел неодинаковы для разных частот и совпадают лишь для частоты 1000 гц

15

Бел (Б) это

15

единица логарифмической относи­тельной величины (логарифма отношения двух одноименных энергетических физических величин).

где L_B — выраженный в белах уровень интенсивности I и давления р звука относительно Iо и р₀, принятого за начальный уровень шкалы

16

Изменение уровня интенсивности на один бел соответствует

16

Увеличению или уменьшению энергии звука или интенсивности звука в 10 раз, а амплитуда звука меняется в раз

17

В качестве эталона тона выбран тон

17

частотой 1000 Гц

18

Интенсивность эталонного тона на пороге слышимости соответствует

I₀=10^-12 Вт/м² или эффективному звуковому давлению Δр=2^. 10^-5 Н/м²

19

интенсивность эталонного тона на пороге болевого ощущения соответствует

19

I_б=10 Вт/м² или эффективному звуковому давлению Δр=63 Н/м²

20

Шкала уровней интенсивности звука для эталонного тона составлена следующим образом

Взяли десятичный логарифм отношения интенсивности эталонного тона на пороге болевого ощущения к интенсивности эталонного тона на пороге слышимости и получили 13 Б

(бел) или

(децибел)

21

Изменение уровня интенсивности на 4 Б соответствует

21

увеличению интенсивности в 10⁴ раз

22

Соответствие между интенсивностью и громкостью звука на раз­ных частотах можно найти

22

по кривым равной громкости

23

Интенсивность звука, прошедшего через среду, определяется формулой

23

I=I₀e^-μx,

где I — интенсивность звука , прошедшего через среду толщиной x; I₀ — интенсивность звука , падающего на среду; μ — постоян­ная величина (коэффициент поглощения).