Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Hangerősség: Amint láttuk, a hangnyomásszint<br />
egy tisztán fizikai, mérhető mennyiség, amely<br />
vagy N/m 2 -ben vagy dB-ben adható meg, és<br />
semmit sem mond az ember által szubjektíven<br />
érzett hangerősségről. Az azonos hangnyomású,<br />
de különböző frekvenciájú hanghullámokat<br />
nem érezzük azonos erősségűnek. Egy 63<br />
Hz-es hangot csak akkor hallunk egy 20 dB-es<br />
és 1000 Hz-es viszonyítási hanggal egyenlő<br />
erősségűnek, ha a 63 Hz-es hang hangnyomását<br />
kb. 30-szorosára növeljük. Az imént felírt képlet<br />
szerint ez L = 20 · log 30 = 29,5 dB különbséget<br />
jelent. Egy dB-Hz grafikonon berajzolhatók az<br />
azonos hangerőhöz tartozó vonalak. Ezeket a<br />
görbéket, melyek a különböző frekvenciákhoz, de<br />
azonos hangerőszinthez tartozó pontokat kötik<br />
össze, izofonoknak nevezik. Definíció szerint<br />
a hangerőszint értéke egyenlő az ugyanilyen<br />
hangerejű 1000 Hz-es hang dB-ben mért<br />
hangnyomásszintjével, de fon egységben megadva.<br />
Például ha fel akarjuk rajzolni az 50 fon-hoz tartozó<br />
izofont, a következőt kell tennünk: Egy kísérleti<br />
személy előtt bekapcsolunk egy 1000 Hz-es,<br />
50 dB hangnyomásszintű viszonyítási hangot. A<br />
kísérleti személynek az összes többi frekvenciánál<br />
addig kell állítania egy hangszint-szabályzót (a<br />
dB-érték beállítása), míg ezt a hangot ugyanolyan<br />
hangosnak nem érzi, mint az 1000 Hz-es hangot.<br />
Ily módon a Hz-abszcisszákhoz megkereshetjük a<br />
megfelelő dB-ordinátákat, és felrajzolhatjuk az 50<br />
fon-hoz tartozó görbét (izofont). A fon-skála csak<br />
1000 Hz-en egyezik meg számszerűen a decibelskálával.<br />
Azt a hangnyomásszintet, amelynél egy hang<br />
éppen hallhatóvá válik, hallásküszöbnek<br />
nevezzük. Ez a 4 fon-hoz tartozó izofon. Ha a hangnyomásszint<br />
olyan erőssé válik, hogy fájdalmat<br />
érzünk, elérjük a fájdalomküszöböt. Ez is egy<br />
izofon, a hozzá tartozó hangerősség 130 fon. Ha<br />
a fül a nyomást úgy érzékelné, mint egy fizikai<br />
mérőműszer, akkor az összes izofon vízszintes<br />
egyenes lenne.<br />
Két hang hangerősségének egyenlőségét<br />
nagyon pontosan meg tudjuk ítélni. Az alsó<br />
intenzitástartományban két egyenlő frekvenciájú<br />
hangot már akkor különböző erősségűnek érzünk,<br />
ha hangnyomás-értékük csupán 1 dB-lel tér el. A<br />
felső intenzitástartományban ez az érték még ennél<br />
is lényegesen kisebb.<br />
12 nagyságrend a mérési tartomány<br />
átkapcsolása nélkül: A hangnyomásszintet illetően<br />
a fül teljesítménye valóban csodálatra méltó: 120 dBes<br />
tartományt fog át. Mivel 6 dB a hangnyomás<br />
megduplázódását jelenti, az emberi fül akkora<br />
hangnyomás-tartományt képes átfogni, amelyben a<br />
két szélső érték aránya 2-nek 120 dB/(6 dB) = 20-ik<br />
hatványa: 2 20 = 1 048 567 ≈ 1 millió. A hangenergia<br />
esetén a négyzetes összefüggés miatt már 3 dB<br />
duplázódást jelent. Az emberi fül tehát azzal a nem<br />
I hangenergia<br />
fájdalomküszöb<br />
zene<br />
nyelv<br />
hallásküszöb<br />
f frekvencia kHz-ben<br />
A normálisan halló emberi fül hallási tartománya<br />
A különböző frekvenciákon különböző a fül érzékenysége<br />
(a hallásküszöb görbéje). Az 1-5 kHz<br />
tartományban a legnagyobb az érzékenység; itt a<br />
fül még 2·10 -5 N/m 2 hangnyomásokat is érzékel, ami<br />
10 -16 W/cm 2 hangintenzitásnak (I) ill. hangenergiának<br />
felel meg. Az ábrán be van jelölve a nyelv és a zene<br />
intenzitás- és frekvenciatartománya. A legszélesebb<br />
hallási sáv kb. 2 kHz-nél van: itt elképzelhetetlen,<br />
13 nagyságrendnyi hangenergia-tartományt fog át.<br />
23<br />
p hangnyomás
Change language