Οι ήχοι παράγονται από τιςπαλμικές κινήσεις των σωμάτων.Όταν σταματήσουν οι παλμικέςκινήσεις σταματούν και οι ήχοι.

Οι ήχοι διαδίδονται με κύματα , πουονομάζονται ηχητικά κύματα και ταξιδεύουνπρος όλες τις κατευθύνσεις.

∆ΕΚΤΗΣΑυτίΜικρόφωνο

Σειρήνα Χορδή∆ιαπασών Ηχητικός σωλήναςΜεγάφωνο ΚώδωναςΠΗΓΗ

Θα το θεωρούμε γραμμικόΑν ο εισερχόμενος ήχος αυξηθείκ φορές, κ φορές θα αυξηθεί και οεξερχόμενος

ΥΛΙΚΟ ΜΕΣΟ

Πώς ακούμε.

Τύμπανο Κόκαλα Ακουστικόνεύρο

Κοχλίας

Μέσοαυτί

Εσωτερικόαυτί

Εξωτερικό αυτί

πτερύγιο: συγκεντρώνειηχητική ενέργεια

ακουστικός πόρος: κατευθύνει τα ηχητικάκύματα προς τοτύμπανο

τύμπανο: μετατρέπειμεταβολές πίεσης σεμηχανικές ταλαντώσεις

τρία οστάριασφύρα-άκμονας-αναβολέαςΜεγενθύνουν τις μικρές πιέσεις πουδέχεται το τύμπανο σε πολύ μεγαλύτερεςπιέσεις στην

ωοειδήμεμβράνη

Κοχλίας: περιέχειτο μηχανισμό γιατη μετατροπήμεταβολώνπίεσης σε νευρικάερεθίσματα προςτον εγκέφαλο

ΚΟΧΛΙΑΣ

Υποκειμενικά και αντικειμενικάχαρακτηριστικά του ήχου.

• Υποκειμενικό χαρακτηριστικό: αφορά στοπώς αντιλαμβανόμαστε τον ήχο.

• Αντικειμενικό χαρακτηριστικό: αφορά σταμετρήσιμα φυσικά χαρακτηριστικά τουήχου.

Συχνότητα

Ένταση

p

t

Αντικειμενικάχαρακτηριστικά

Κυματομορφή

ΟΡΙΣΜΟΣ:Ονομάζουμε ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣτο ρυθμό με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια(ισχύς) από το κύμα ανά μονάδα εμβαδούμέσα από μια επιφάνεια κάθετη στη διάδοσητου.

IAP

=2

Wattm

Μονάδα μέτρησης

Απλός ήχος

Σύνθετος ήχος

χρόνοςθόρυβος

η πίεση είναιαρμονική συνάρτησητου χρόνου

η πίεση είναι περιοδικήσύνάρτηση του χρόνου

Ακούμε σύνθετους ήχους

Ανάλυση Fourier

Υποκειμενικά χαρακτηριστικάτου ήχου.

• Ακουστότητα: πόσο «δυνατά» ακούγεταιένας ήχος.

• Ύψος: πόσο «οξύς» ή «χαμηλός»ακούγεται ένας ήχος.

• Χροιά: ποιότητα ήχου. (Π.χ. στο αν είναιήχος πιάνου ή βιολιού).

• Άραγε με ποια αντικειμενικάχαρακτηριστικά σχετίζονται;-Ας τα δούμε ένα – ένα…

Υποκειμενικά χαρακτηριστικά ήχουκαι συσχέτιση με μετρήσιμα μεγέθη

Ένταση

Συχνότητα

Ακουστότητα

Υψος

Χροιά Κυματομορφή

ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΠΙΕΣΗ ΠΟΥ ∆ΙΕΓΕΙΡΕΙ ΤΟ ΑΥΤΙ

Pascalpo μ20=

ΠΙΕΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΝΟ ΣΤΟ ΑΥΤΙ

Pascalp 20=Ατμοσφαιρική πίεση περίπου: 100kPascal

Κατώφλιακοής

Όριοπόνου

ΠίεσηP (Pa)

0.00002

ΣΤΑΘΜΗ ΠΙΕΣΗΣ ΗΧΟΥ

op p

pL log20=

Τη μετράμε σε db

Ελάχιστη πίεσηπου διεγείρειτο αυτί

Το αυτί δεν ακούει γραμμικά

log( )x

;10 x=

Ποιος οδεκαδικός λογάριθμοςτου x;

ισοδύναμο

Σε ποια δύναμη θαυψώσω το 10Για να πάρω το x;

log(10) = ;10 10=1

log(100) = ;10 100=2

log(1000) = ;10 1000=3

log(2) = ;10 2=0,301...

9log(10 ) = ; 910 10=9

yx =)log(

yx 10=

Ηχητικό κύμα με πλάτος πίεσης 20Pa προκαλεί πόνο στο αυτί.Ποια η στάθμη πίεσης του κύματος;

op p

pL log20=

Papo μ20=Pap 20=

62020log

20 10120

p

p

PaLPa

L db

−= ⇔⋅

=

ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΝΤΑΣΗ ΠΟΥ ∆ΙΕΓΕΙΡΕΙ ΤΟ ΑΥΤΙ

21210

mWattIo

−=

ΕΝΤΑΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΝΟ ΣΤΟ ΑΥΤΙ

21m

WattI =

Κατώφλιακοής

Όριοπόνου

ΣΤΑΘΜΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΗΧΟΥ

oI I

IL log10=Ελάχιστη έντασηπου διεγείρειτο αυτί

Στάθμη έντασης ήχου:

LΙ:10 Log( 1) = 10 Log( 10 ) = 10 Log( 100 ) = 10 Log( 2 ) =

110 dB0 dB

220 dB0 dB

33.0 dB.0 dB

0 dB0 dB Ι1=ΙoΙ1=10ΙoΙ1=100ΙoΙ1=2Ιo

Βλάβες που προκαλούνται στο αυτί εξαιτίας θορύβων είναισυνάρτηση όχι μόνο της έντασης σε db αλλά και τηςδιάρκειας των θορύβων

10511002954926908

Ένταση (db)Μέγιστη επιτρεπόμενηημερήσια διάρκεια (ώρες)

140Αεριωθούμενο από 30 μέτρα115Κέντρο διασκέδασης70∆ρόμος με μεγάλη κυκλοφορία

55Συζήτηση στο σπίτι10Θρόισμα φύλλων0Κατώφλι ακοής

Στάθμη θορύβου(db)Ηχητική πηγή

Τι σημαίνει 70 db;

Η καμπάνα σε ένα τρομπόνι έχειεμβαδό 0,1m2. Η ακουστική ισχύςπου εκπέμπεται από το τρομπόνικαθώς παίζει μια συγκεκριμένηνότα είναι 1,5Watt. Ποια η έντασηκαι ποια η στάθμη έντασης τουήχου που παράγεται στην καμπάνα;

2215

1,05,1

mW

mWatt

API ===

dbIIL

o

I 8,1311015log10log10

12===

−

Log( x Log( x ‧‧ y) = Log (x) + Log (y)y) = Log (x) + Log (y)

Log( x / y) = Log (x) Log( x / y) = Log (x) –– Log (y)Log (y)

Log( Log( xxpp) = p Log ( x )) = p Log ( x )

ΜΕΡΙΚΕΣ ΧΡΗΣΙΜΕΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΛΟΓΑΡΙΘΜΩΝ

Ποιός ο λόγος των εντάσεων ενός ήχου σε συζήτησηστο σπίτι και ήχου σε κέντρο διασκέδασης με πολύδυνατή μουσική;

Στάθμη έντασης ήχου στο σπίτι: L1=55db

Στάθμη έντασης ήχου στο κέντρο: L2=115db

oIIL 1

1 log10=oI

IL 22 log10=

16

21

21212 10log6)log(log10 II

II

II

IILL

oo

=⇒=⇒−=−

Αν διάφορα ηχητικά κύματα παράγουν στάθμη έντασης ήχουL1, L2, L3, .... αντίστοιχα, η συνολική στάθμη έντασης είναι:

.....)101010log(10 101010321

+++=LLL

L

ΠΡΟΣΟΧΗ: ∆εν προσθέτουμε στάθμες έντασης αλλά εντάσεις

Απόδειξη .................................

,log10 11

oIIL =

oIIL 2

2 log10= ............................,log10 11

oIIL =

101

110

1111

11

1010

log10

log10

L

o

o

L

oo

IIII

IIL

IIL

=⇔=⇔

⇔=⇔=

Συνολική ένταση:

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ ++=⇔

⇔++=⇔++=

.....1010

....1010...........

1010

101021

21

21

LL

o

L

o

L

o

II

IIIIII

Στάθμη έντασης:

.....)101010log(10

log10

101010321

+++=⇔

⇔=

LLL

L

IILο

ΣΤΑΘΜΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΗΧΟΥ

oI I

IL log10=

ΣΤΑΘΜΗ ΠΙΕΣΗΣ ΗΧΟΥ

op p

pL log20=

AP

AtEI ==

/ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣ

21210

mWattIo

−= Pascalpo μ20=

ΤΕΛΟΣ