Громкость звука
Громкость звука — это субъективная характеристика, показывающая, насколько сильным или тихим воспринимается звук слухом. Она зависит прежде всего от интенсивности звуковой волны и амплитуды колебаний, но также определяется частотой, расстоянием до источника и особенностями слуха человека.
Звуковая волна переносит энергию. Чем больше амплитуда колебаний частиц среды, тем больше энергии переносится за единицу времени через единицу площади и тем громче обычно воспринимается звук. Интенсивность — физическая величина, а громкость — ощущение, возникающее у человека, поэтому эти понятия не являются полными синонимами.
Здесь \(I\) — интенсивность звука, \(P\) — мощность, проходящая через поверхность площадью \(S\), а \(A\) — амплитуда колебаний. При увеличении амплитуды в 2 раза интенсивность возрастает в 4 раза. В реальных условиях одинаковая интенсивность звуков разной частоты может восприниматься как разная громкость: на чувствительность слуха влияет высота звука.
Если амплитуда звуковой волны увеличилась в 3 раза, то при неизменных остальных условиях её интенсивность увеличилась в \(3^2=9\) раз. Звук будет восприниматься как более громкий, хотя субъективное ощущение не обязано увеличиться ровно в 9 раз.
Громкость не равна высоте звука. Громкость связана главным образом с амплитудой и интенсивностью, а высота — с частотой колебаний: чем больше частота, тем выше звук. Акустический резонанс может резко усилить звук, но это явление, а не сама громкость.
Во сколько раз изменится интенсивность звука, если амплитуда колебаний уменьшится в 2 раза?
Главное
- Громкость — субъективное ощущение силы звука, а интенсивность — физическая величина.
- При прочих равных условиях \(I\propto A^2\): увеличение амплитуды усиливает звук.
- Громкость нельзя путать с высотой: высота определяется частотой колебаний.