Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Физики условились принять за начальный уровень отсчета энергию такого слабого звука, который может услышать далеко не каждый человек даже с очень чутким слухом. Энергия такого звука равна E0=10-12 вт/м2. С помо­щью этой величины определяется громкость любого звука. Если его энергия равна Е, то его громкость, выраженная в децибелах, будет 10 lgE/E0 дб. Даем табличку, в которой показана громкость знакомых всем звуков на расстоянии нескольких метров и соответствую­щая им энергия потока:

шелест листьев — 10 дб — 10-11 вт/м2,

тиканье часов —20 дб—10-10 вт/м2,

мирная беседа — 40 дб — 10-8 вт/м2,

громкий разговор — 70 дб — 10-5 вт/м2,

шумная улица — 90 дб — 10-3 вт/м2,

самолет на старте — 100 дб — 10-2 вт/м2.

Эта таблица полезна. Пусть она напоминает, что громкий разговор действует на наши уши с энергией в 1000 раз большей, чем мирная беседа. Берегите свои уши и нервы.

 

ГРОМКОСТЬ ЗВУКА И ЕГО ТОН

Один и тот же звук может восприниматься одним человеком как нормальный, а другим — как громкий. Громкость звука зависит не только от чувствительности уха, но и от психического восприятия. И тем не менее каждый человек воспринимает звук, обладающий большей энер­гией, как более громкий.

Самый слабый звук с самой малой энергией, воспринимаемый ухом, называют порогом слышимости. Низкие и высокие тона воспринимаются на пороге слышимости по-разному. Чтобы у них была одинаковая гром­кость, энергия и давление звука должны быть у низких тонов больше, чем у высоких. Тембр звука определяется не только количеством высоких и низких обертонов, но и соотноше­нием их энергий и звуковых давлений.

Очень сильные звуки создают в органах слуха ощущение боли. Звук любого тона имеет болевой порог восприятия. На цветном рисунке у страницы 112 показаны границы слышимости. Область слышимости ограничена двумя кри­выми: порога слышимости и порога болевого восприятия. Естественная же область звуковых давлений, воспринимаемых ухом при звуча­нии голоса, показана на этом рисунке штри­ховкой.

ОТКУДА ПРИШЕЛ ЗВУК?

Вас кто-то окликнул. Услышав голос, вы повернете лицо именно в ту сторону, откуда он донесся. Происходит это потому, что слухо­вые раздражения приходят в мозг одновременно от обоих ушей только в том случае, если источ­ник звука находится от них на равном расстоя­нии. Голову мы поворачиваем всегда в ту сторо­ну, откуда звуковое раздражение пришло в мозг хотя бы на сотую долю секунды раньше, чем раздражение, воспринятое другим ухом.

Таким образом, восприятие звука обоими ушами дает возможность определить, в какой стороне от нашего лица находится источник звука. Это свойство нашего слуха называется бинауральным эффектом. Его часто исполь­зуют в технике, например для стереофониче­ского звучания в кино. При демонстрации стереофонически озвученных фильмов звуки производятся двумя или несколькими динами­ками в различных точках кинозала. По такому же принципу устроены и проигрыватели для стереофонических граммофонных пластинок.

ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА

Вы, наверное, замечали, как изменяется звук сирены электропоезда, когда тот проносит­ся мимо платформы, на которой вы стоите. Когда поезд приближается, тон сирены высо­кий и тревожный; когда же поезд пронесет­ся мимо, ее звук резко меняется: становится более низким, как бы успокаивающим. Сирена создает в воздухе одинаковое количество ко­лебаний и при приближении поезда, и при его удалении, скажем 100 гц. Но, прибли­жаясь к вашему уху, она как бы догоняет свой звук, а удаляясь, как бы «увозит» его с собой.

Скорость звука — 340 м/сек, скорость по­езда примем для простоты расчета в 34 м/сек. Предположим, что сирена, приближаясь к вам, гудит 1 сек, за это время она возбудит 100 коле­баний; если бы поезд не двигался, вы услыша­ли бы звук с частотой в 100 гц. Но поезд при­ближается. Допустим, что сирена начала гу­деть за 340 м до платформы. Первое из ее колебаний ваш слух уловит ровно через секун­ду. Но она гудит-то всего 1 сев, и за эту се­кунду поезд промчится 34 м. Последнее ко­лебание произойдет в 306 м от вас, и вы его

306 услышите через =306/340 сек, т. е. через 0,9 сек. Со вре-

99