TopTechnický slovníkHladina intenzity zvuku

Hladina intenzity zvuku

Hladina intenzity zvuku je úroveň „hlasitosti“ zvuku meraná v decibeloch. Na meranie tohto parametra slúži hlukomer (ktorému sa tiež vraví decibelometer).

 

Obr. 1. Ukážkový hlukomer

 

Na určenie hladiny akustického tlaku použite vzorec nižšie.

 

Vzorec hladiny akustického tlaku:

 

kde:

Lp – hladina akustického tlaku,
p1 – akustický tlak vytvorený skúmaným zdrojom zvuku vyjadrený v mikropaskaloch,
p2 – všeobecne prijatý referenčný bod akustického tlaku, ktorý je prahom počuteľnosti ľudského ucha a činí 20 μP.

 

Vzorec hladiny intenzity zvuku:

 

kde:

LI – hladina akustického tlaku,
I – intenzita zvuku [W/m2],
I0 – intenzita referenčného zvuku činiaca 10-12 [W/m2].

 

Obr. 2. Graf ukážkovej charakteristiky zvuku

 

1 - ticho
2 - zvuk

Menej často viditeľnými, ale tiež používanými jednotkami sú vedľa mikropaskalov mikrobary [μb] alebo dyny/cm2.

 

Hladina intenzity zvuku sa rovná 0 dB, keď bude akustický tlak p1 rovný p2, teda bude sa nachádzať na hranici ľudskej počuteľnosti.

 

Ako sa všeobecne vie, ľudské ucho „nepracuje“ na lineárnej, ale na logaritmickej stupnici. Je teda schopné počuť zvuky z frekvenčného rozsahu od 16 Hz do 20 000 Hz.

 

Avšak nie všetky zvuky z vyššie uvedeného rozmedzia je človek schopný správne prijímať. Existuje totiž prah bolesti stanoviaci od asi 110 dB až do 140 dB.

 

V tabuľke nižšie sú predstavené obľúbené zvuky z nášho okolia a hodnoty ich úrovne intenzity.

 

Zdroj zvuku Akustický tlak [Pa] Hlučnosť [dB]
Prah počuteľnosti pre dokonalý sluch 0.00002 0
Prah počuteľnosti pre dobrý sluch 10
Šelest lístia 0.0002 20
Nahrávacie štúdio 30
Tichá usadlosť 0.002 40
Súkromná kancelária 50
Hovor 0.02 60
Pouličná prevádzka 0.2 80
Nákladné vozidlo 2 100
Nitovačka 20 120
Prah bolesti 135
Vrtuľník 200 140
Prúdový motor 2000 160
Akustický tlak vo vzdialenosti 3 m od detonácie 25 kg trinitrotoluénu 100000 194

Hladina zvuku je hladina intenzity upravená o váženú hladinu A, teda pozmenená o vlastnosti ľudského ucha, ktoré pri vysokých hladinách tlaku počuje dobre celý rozsah frekvencie a rôzne (v závislosti na frekvencii) pri nižších hladinách akustického tlaku.

 

Obr. 3. Vážená hladina A pre hladinu zvuku

 

1 - hladina akustického tlaku [dB]
2 - frekvencia [Hz]

Fón je jednotka hladiny hlasitosti zvuku. Hladina hlasitosti ľubovoľného zvuku vo fónoch je početne rovná hladine intenzity (v decibeloch) tónu s frekvenciou 1 kHz – ktorého hlasitosť sa rovná hlasitosti tohto zvuku.

 

Obr. 4. Hranice počuteľnosti

 

1 - hladina počuteľnosti vo fónoch [fón]
2 - prah počuteľnosti
3 - hladina akustického tlaku [dB]
4 - frekvencia [Hz]

Ako je vidieť na grafe (obr. 4) sú hranice počuteľnosti pre frekvencie počuteľné ľudským uchom rôzne. Predstavené krivky hladiny hlasitosti poukazujú na relatívny pokles citlivosti ucha pre nižšie tóny (nízke frekvencie).