Сколько в голосе калорий?

В каких же единицах звуковые весы взвешивают звук?

Поскольку звук — это энергия, то для его измерения в принципе пригодны все единицы, служащие для учета любых других видов энергии. По рекомендации Международной системы единиц, принятой и в Советском Союзе, в качестве единицы учета звуковой энергии применяется плотность звуковой энергии, выражаемая в джоулях на кубический метр (дж/м3). За 1 сек. звук может совершить большую или меньшую работу (например, сильно или слабо сотрясая барабанную перепонку нашего уха или мембрану микрофона). Поэтому звук или источник этого звука могут характеризоваться большей или меньшей мощностью, измеряемой в ваттах (вт). Интенсивность же звука в определенном месте звукового поля измеряют мощностью на единицу площади, т. е. в ваттах на квадратный метр (вт/м2) или в миллион раз более мелких величинах — микроваттах   на квадратный метр (мквт/м2).

Мощность обычного разговорного голоса колеблется в среднем около 10 мквт. Наиболее слабые звуки речи имеют мощность 0.01 мквт, а при очень тихом шепоте — еще меньше. При усилении голоса мощность звука может возрасти до сотен мквт, а у певцов доходит даже до сотен тысяч мквт. Несмотря па это, можно подсчитать, что если даже все певцы Большого театра будут петь хором в течение нескольких часов, то энергии их голосов едва ли хватит для того, чтобы нагреть па несколько градусов стакан чая. Как видно, калорий в звуке голоса не так уж и много.

Не следует, однако, думать, что энергия звука не может быть большой. Сейчас в технике созданы установки для  получения  сверхмощных  звуков.  Стакан  чая  под  дей ствием такого звука вскипает почти мгновенно, спички воспламеняются, и даже трубка с табаком начинает немедленно дымить! Такие «сверхзвуки» способны производить огромную работу: они свободно поднимают в воздух биллиардные шары, разрушают многие твердые материалы и даже дробят камень! (Мясников, 1963а). Разбить стакан таким звуком, как видно, ничего не стоит!

Подобным могучим голосом обладают сверхмощные звуковые сирены, а также сверхсильные современные ракетные двигатели. Как сообщалось на состоявшемся в 1959 г. Международном акустическом конгрессе (Андреев, 1963), турбореактивный снаряд с подъемной силой 2.5 тонны обладает «голосом» в 5000 вт. Разумеется, такой звук нельзя не только слушать, но от его воздействия нужно защищать даже тело, что и является одной из важных проблем космической охраны труда. Не правда ли, что даже самый сильный человеческий голос на фоне этих чудовищных звуков выглядит как слабый комариный писк? Невольно приходит на ум сравнение этих сверхмощных источников звука с иерихонской трубой, от силы звука которой, по преданию, упали стены древнего города Иерихона.

Действуя на барабанную перепонку или на любую другую поверхность, звук производит на нее давление. Правда, давление это не постоянное, а переменное, поэтому и учитывают его в так называемом эффективном значении, подобно тому как в электротехнике измеряют эффективное значение силы тока или напряжения переменного тока. Эффективное звуковое давление измеряют в ньютонах на квадратный метр (н/м2).(1) Эта единица давления в 98066.5 раза меньше технической атмосферы (1 кг/см2) и составляет приблизительно одну десятую часть давления  1  мм водяного столба.

Таким образом, чем сильнее голос, тем большее звуковое давление он производит. Однако мы не услышим в акустике выражений вроде «звуковое давление вашего голоса — столько-то атмосфер», или «столько-то миллиметров водяного столба», так как акустики для характеристики    уровня    звукового   давления    пользуются    совершенно особыми единицами. Имя этой единицы — децибел. «Звуковые весы», изображенные на рис. 2 и 3, измеряют  звук   именно  в  децибелах.  Что  же  это  за  единица?

Сноски:

1 Ньютон — единица силы, 1 ньютон численно равен такой силе, которая сообщает массе в 1 кг ускорение в 1 м/сек. В переводе на вес ньютон приблизительно соответствует весу гири в 102 г.

Загрузить главу
.doc .pdf

Сайт поиска работы для регентов и певчих