Представление звуковой информации.

Звук – это волновые колебания давления в упругой среде (в воздухе, воде, металле и т.д.). Для обозначения звука часто используют термин «звуковая волна».

Основные параметры любых волн, и звуковых в том числе, - частота и амплитуда колебаний.

Частоту звука измеряют в герцах (Гц, количество колебаний в секунде). Человеческое ухо способно воспринимать звук в широком диапазоне частот, примерно от 16 Гц до 20Гц. В нетехнических областях (например, в музыке) вместо термина «частота» нередко используют термин «тон».

Амплитуду звуковых колебаний называют звуковым давлением или силой звука, это величина характеризует воспринимаемую громкость звука. Абсолютную величину звукового давления измеряют в единицах давления – паскалях (Па). Самые слабые, едва различимые звуки имеют амплитуду около 20 мкПа (2*10^-5 Па, так называемый порог слышимости). Самые сильные звуки, еще не выводящие слуховые органы из строя, могут иметь амплитуду до 200 Па (так называемый болевой порог). Из-за столь широкого диапазона значений (максимальное и минимальное значение отличается на 6-7 порядков) абсолютными величинами звукового давления пользоваться крайне неудобно, на практике обычно используют логарифмическую шкалу децибелов.

Относительную силу звука или уровень звука измеряют в особых единицах – децибелах (дБ). Формула расчета уровня звука: , где L – уровень звука (в дБ), P_пс - порог слышимости (2*10^-5 Па), P_зв – давление измеряемого звука (в Па).

Замечания:

- весь диапазон слышимых звуков составляет 0-140 дБ: 0 дБ – порог слышимости, 140 дБ –болевой порог;

- человеческое ухо способно уловить различие в громкости, если звуки отличаются по силе не менее, чем на 10%, что соответствует разнице в уровнях примерно на 1 дБ;

- двукратное различие в амплитуде звуков соответствует различию уровней в 6 дБ;

Некоторые значения уровней звука: