音量について

この記事では、音量とこの概念に関連するすべてについて説明します。音波を生み出すのは、空気（より正確には、その構成分子）の振動であると言わなければなりません。これらの波は、特定の空間座標と方向に移動します。この場合、分子はその位置に対して移動しません。

音の大きさは、さまざまな音の強さに対する人間の知覚の主観的な特徴であり、最も静かなものから高いものまで、特定のスケールに配置されます。

しかし 音は、さまざまな媒体で振動が伝播する物理現象です。 言い換えれば、それは高気圧と低気圧の連続した連続です。

次の理由で聞くことができることに注意してください。耳は、複雑なデバイスにより、音の振動を信号に変換します。 それらは、神経インパルスになる振動を増幅します。 そして、私たちの脳はこれらの神経インパルスを音として認識します。

ラウドネスとそれに対する私たちの主観的な知覚は、音の物理的特性である振幅と周波数に依存します。 より高い振幅では、より大きく聞こえます。現在、ラウドネスはデシベルで測定されています。

対数スケールを使用します。最大音圧が人間の耳の聴覚閾値よりも何倍大きいかを決定するのは彼女です。 空気の場合は 20 マイクロパスカル、水の場合は 1 マイクロパスカルです。

音量は、伝播する媒体とその密度によって異なります。媒体の密度が高ければ高いほど、より速く音を分散させることができます。そのため、真空中で音はあり得ません。

ラウドネスは、科学者アレクサンダー・ベルの名前が付けられた単位、つまりベルで測定されます。 しかし、ベルは非常に大きな値であるため、音をその倍数であるデシベルで測定するのが通例です。このために、特別な音の強さのスケールが発明されました。

たとえば、音の周波数スペクトルは、音の振動の相対エネルギーの周波数への依存性を示す一種のグラフです。

サウンドとそのボリュームに影響を与えるいくつかの特性があります。 これは主にスペクトル構成、ソースの空間的方向、および音色です。

音響特性を測定するための基本単位を挙げてみましょう。それらの中で、2 つのパラメーターを区別することができます: 絶対的および相対的です。絶対値で測定されるラウドネス スケールには、睡眠と呼ばれる測定単位が含まれます。 フォン単位は、相対的な特徴を持つ音量レベルのパラメーターです。

デシベルで測定された、ある音または別の音の高低を示す値。 ベルとデシベルは非体系的な単位であり、単一の測定システムには含まれていないことに注意してください。

これは、音の特性を示す標準的な例です。これを行うには、次の簡単な実験を使用します。この実験では、プラスチック製のカップとリングの形をした輪ゴムが必要です。

実験を開始するには、ガラスにゴム製のリングを置きます。 次に、ガラスの底を耳に当てて、伸縮性のあるバンドがどのように聞こえるかを聞きます。

私たちの周りの音の範囲について話しましょう。私たちの範囲は、低周波数の 20 Hz から最高周波数の 20,000 Hz まで、次の制限内にあります。しかし、私たちの聴覚にとって快適な範囲は 2000 ～ 5000 Hz です。

85 dB SPL を超える音は、長時間持続すると聴覚に悪影響を与える可能性があることに注意してください。

ラウドネスが主に依存する多くの特性があります。これは、振動の周波数と振幅、および人の個々の特性です。

もう 1 つの重要な要素は、ソースまでの距離です。 音波のエネルギー成分が減少すると、音源までの距離は正比例して増加します。

頻繁な振動により、より高い音が生成されます。人はさまざまな楽器を作成するときにこれらの機能を使用します。

と言うべきです 大きな騒音に絶えずさらされ​​ていると、病気の症状が現れることがあります。 その中で、次のことを強調する必要があります：神経興奮性の増加、疲労の速さ、血圧の上昇.

固体では、音波の品質が向上すると言わざるを得ません。音は空気中よりも水中で 5 倍の速さで伝わります。

一般的に言って、 音、そのパラメータ、および特性の研究は、学校のコースで研究される物理学の対応するセクションに対応しています。

すべての人が音を異なる方法で知覚することに注意する必要があります。そのため、音を測定するための特別なデバイスが作成されます。

ほとんどの場合、騒音レベルの検出はセンサーを使用して実行されます。 サウンドレベルセンサーは、受信機の表面の単位面積あたりの単位時間あたりに到達する音波のエネルギーを測定します。この値は音またはノイズの強度と呼ばれ、mW / m2 (マイクロワット/平方メートル) で測定されます。

デシベルと実際の信号レベルがどのように決定されるかを見てみましょう。信号レベルは 6 dB ごとに 2 回変化します。

なぜこの値が取られるのですか？ デシベルは、2 つの同じエネルギー量の比率の対数であり、10 を掛けたものです。 振幅はエネルギー量ではないため、適切な値に変換する必要があります。

また、さまざまな場所の騒音の強さを測定するために、騒音計と呼ばれる特別な装置がよく使用されます。

人間の耳は、非常に高度な生物学的センサーであり、互いに何百万回も異なる音を知覚できるサウンド ピックアップです。

ロシアでは、確立された等ラウドネス曲線について一定の基準があります。これは GOST R ISO 226-2009 です。次の名前があります-「音響。等ラウドネスの標準曲線」。

ラウドネスを測定するには少なくとも 3 つの方法があります。最大ピーク値、信号レベルの平均値、ReplayGain メトリックです。 これらすべてのテクニックの中で、ReplayGain は最高と言えます。 知覚されるラウドネス レベルを送信し、音の知覚における生理学的および精神的特性を考慮に入れます。

現在、音の振動の振幅を物理的に表現する方法はさまざまで、さまざまな分野で使われています。