2. Потік енергії двох незалежних хвиль, до того ж часто од­накових, дорівнює сумі потоку першої та другої хвилі.

Отже, І,₂ = І,+1₂=1 х ю ⁴ Вт/м² + 2,51 х 10 ■* Вт/м² =3,51x10’* Вт/м².

2. З формули Ь\2 = 10* 1§ І_!2/ Іо, підставляючи конкретні зна­чення її ₂ та І₀,

маємо: І₁₂ = 10х 1₈ (3,51x10 "⁸/ 10'¹²)=10х 1₈(3,51х10⁺⁴) =

10х 1₈ (3,51) +10х 1₈ (Ю⁺⁴) = 5,45 + 40 = 45,45 дБ.

Результуючий рівень сили звуку: Ьц- 45,45 дБ.

Результуючий рівень гучності звуку Оі2, оскільки частота резуль­туючо'! хвилі Р12 ⁼ 1000 Гц, дорівнює 45,45 фонів, як це безпосередньо витікає з визначення кривих рівної гучності. Зазначимо, що приклад 1 можна перефразувати таким чином: “Одночасно діють два джерела звуку з рівнем гучності звуку першого джерела С_х = 40 фонів та друго­го С₂ = 44 фони. (Це формулювання вже обумовлює значення частот звукових хвиль 1000 Гц ). Треба визначити результуючий рівень інтен­сивності Оі2 у фонах”. Порядок рішення прикладу у цьому випадку та­кий же; літера Ь, що означає рівень інтенсивності у децибелах, міня­ється на літеру С, що означає рівень інтенсивності у фонах

Приклад 2 Одночасно діють два джерела звуку з рівнем інтенсивності звуку першого джерела = 40 дБ та другого Ь₂ = 44 дБ. Часготи звукових хвиль неоднакові: частота першої хвилі Рі = 100 Гц. другої Р₂ - 5000 Гц. Треба визначити результуючий рівень інтенсивності 1^2-

Метод знаходження результуючого рівня ііггенсивносп І,_І2, що базуєть­ся на склаїанні двох потоків енергії І, I^х 10 * Вт'м² га \-> =2,51* 10 ^к Втм\ тобто, !і2 — !,- Ь=І*10 * Вт/м* - 2,51 * 10 ⁴ Вт/м² - ?.5І* 10 * Вт/м². у цьому випадку різних частот. да< той самий результат:

• 10^ 1^ <3.51 ^ 10 10 ²і 10- 1у (Л51 * 10 ^і)

Таким чином, вимірювальний прилад, який за принципом фізич­ної дії складає потоки енергії, покаже результуючий рівень інтенсив­ності 45,45 дБ.

Який же рівень гучності можна вважати за результуючий для другого прикладу? Для бінаурального прослуховування^

а) хвиля з рівнем інтенсивності Ь_х - 40 дБ та частотою Р] =100 Гц відповідає рівню гучності 5 фонів;

б) хвиля з рівнем інтенсивності Ь₂ = 44 дБ та частотою Р₂ = 5000 Гц відповідає рівню гучності 40 фонів.

Згідно з існуючою психофізіологічною теорією звукового сприйняття, звуковий сигнал різних частот викликає резонансні коливання базилярної мембрани в різних її частинах. Усю мембрану можна представити як набір майже 150 смугових фільтрів. Смуга пропускання кожного фільтра містить біля 10-20% від його центральної смуги. На Рис. 5.1 подається графік, що наближено відображає залежність смуги пропускання фільтра від централь­ної частоти, наведений у довіднику Л.Кузнєцова [14,50].

АГ кр, кГц

Рис. 5.2. Графік залежності величини смуги пропускання слухових фільтрів від їх центральної частоти

Більмі точні залежності величини смуги пропускання слухових фільтрів від їх центральної частоти при різних умовах прослухову­вання можна знайти в довіднику “Акустика” під редакцією М.А.Са- пожкова [1].

З наявністю зазначених слухових фільтрів пов'язують також можливість визначення 24 критичних ем\г Критична смуга - це ему-

га частот, яка збуджує певну частину базилярної мембрани. Парамет­ри цих критичних смуг наведені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1.

К

<*

ритичні смуги

Звукові сигнали, частоти яких належать до однієї критичної сму­ги, сприймаються мозком людини з близькими слуховими відчуттями узагальнюючись. Інформацію, одержану з різних критичних смуг, мо­зок аналізує нарізно. Таким чином, одночасно діючі звукові хвилі з рівнем інтенсивності Ь_х = 40 дБ частоти ?! = 100 Гц та з рівнем ін­тенсивності Ь₂ = 44 дБ частоти Р₂ = 5000 Гц будуть сприйматися лю­диною окремо як два звуки. Перший з рівнем гучності 5 фонів, дру­гий з рівнем гучності 40 фонів. Перший з гучн істю 0,07 сона, другий

3. гучністю 1 сон. При кожному збільшенні рівня гучності на 10 фонів число одиниць - “сон” приблизно збільшується вдвічі. Приміром, для другої звукової хвилі ріст рівня гучності з 40 до 50, потім 60 фонів буде відповідати збільшенню гучності з 1 сона до 2 еонів, потім до

4. еонів. Збільшення числа еонів удвічі відповідає суб’єктивному від­чуттю збільшення гучності вдвічі. Існування такої одиниці як “сон” можна пояснити тим, що сон - це деяка модель музичних градацій гучності. Кожна градація гучності в музиці більша чи менша сусід­ньої вдвічі (ГоПе-ГогПззіто, ріапо-ріапі$5Іто).

Як зазначається в навчальному посібнику з музичної акустики А.Ананьєва [4]. гучність - це така психофізична категорія, для якої зміна в декілька разів зрозуміла, а зміна на декілька одиниць - незро­зуміла. Саме ця властивість сприйняття гучності людиною відобра­жена у законах Вебера-Фехнера та Стівенса.

Питання для самоперевірки

1. Дайте визначення поняггю ‘"Звукове поле”.

10. Дайте визначення швидкості розповсюдження звуку.

2. Дайте визначення поняттю “Звуковий тиск”.

12. Що таке акустичний опір?

13. Дайте визначення поняттям інтенсивності та рівня інтен­сивності звуку.

14. Які одиниці вимірювання інтенсивності звуку?

15. Які одиниці вимірювання рівня інтенсивності?

16. Яка сфера застосування критичних смуг?

17. Який діапазон частої звуків мас найбільш) гучність при однаковій інтенсивності?