La balena blava, l'animal viu més gran, fa un so molt més fort que el soroll d'un coet que es llança. Una persona no pot suportar aquesta sonoritat. Fins i tot hi ha una arma de soroll. El seu volum només és una mica més alt que la veu de la balena.
Què determina el volum del so? Per què els sons intensos i greus poden fer mal i fins i tot ser mortals, mentre que els aguts no? Per què s'escolten els sons greus a una distància més gran que els alts? L'article respondrà aquestes preguntes.
Què determina el volum del so
Aquest valor depèn de la freqüència i la longitud d'ona del so, de la pressió acústica i de l'energia del flux sonor. Però primer és el primer.
Què determina el volum del so? La física fa temps que sap que la sonoritat ve determinada per les característiques de l'ona. Com més ràpid vibri la font de so, més altla freqüència de l'ona i més curta la seva longitud. Els sons d' alta freqüència els anomenem tranquils, els percebem com a subtils. Només podem escoltar a poca distància a causa de la petita longitud d'ona. Els sons de baixa freqüència es consideren durs, es perceben com a forts i es poden escoltar des de lluny.
Pressió acústica i flux sonor
Què determina el volum del so? A més de les característiques de l'ona, de la pressió acústica. Aquesta pressió és més gran que la pressió atmosfèrica, genera un cos vibrant. Si la font de so es mou amb una gran amplitud i baixa freqüència, la pressió augmenta molt.
La pressió crea l'energia del flux de so. Aquest valor es mesura en W/m2 i mostra quanta energia cinètica passa per la superfície en 1 segon. Com més alta sigui la pressió, més intens serà el flux.
Volum i energia del so
A la pregunta de de què depèn la intensitat del so, la física dóna la resposta: a partir del flux d'energia sonora. Suposem que l'energia ha augmentat 10 vegades: el volum augmentarà un bel (1 b). Bel és una unitat de sonoritat, però, per comoditat i precisió de les mesures, es va decidir utilitzar decibels (1 dB=0,1 b).
Indiqueu l'energia sonora inicial com a E0. Si augmenta 10 vegades i és igual a 10 E0, , aleshores el volum augmentarà 10 dB, si 100 vegades, 20 dB, etc. Les fluctuacions de l'energia sonora que l'oïda humana pot percebre tenen límits. El seu rang és un canvi en 10bilions de vegades, canvi de volum - 130 dB. Nivell mínim d'energia acústica E0=10-12 W/m2. No tothom pot escoltar un so tan feble, sinó només una persona amb una audició molt desenvolupada. És amb el valor de E0 que es comparen tots els sons per caracteritzar-los com a tranquils o forts.
Per a més claredat, donem exemples dels sons més comuns, comparem el seu volum i l'energia del flux de so. S'entén que els sons són percebuts per una persona des d'una distància de diversos metres.
| Tipus de so | Volum del so (db) |
Energia acústica (W/m2) |
| bruixot de fulles | 10 | 10-11 |
| que marca el rellotge | 20 | 10-10 |
| conversa tranquil·la | 40 | 10-8 |
| xerrada en veu alta | 70 | 10-5 |
| carrer sorollós | 90 | 10-3 |
| tren de metro | 100 | 10-2 |
Sons inaudibles i llindar de dolor
Què determina el volum del so? A més de tot el que ja s'ha considerat, des del llindar de l'audiència. El so pot ser arbitràriament fort (per a altres éssers vius o dispositius especials), però si la seva freqüència és inferior a 16-20 Hz (infrasons) i superior a 16-20 kHz (ultrasò), aleshores no el percebrem.
Tot i que no sentim infrasons ni ultrasons,afecten a una persona de diferents maneres. Els infrasons amb una intensitat de 75 dB són perjudicials per a la salut, els 120 dB són el llindar del dolor d'una persona i un so de 180 dB provoca la mort. Aquest efecte s'explica pel fet que les freqüències baixes d'infrasons augmenten massa la pressió. L'ultrasò no és perillós, s'utilitza àmpliament en medicina, diverses indústries, construcció.
