Intensité

Discussion

l’intensité vs amplitude

L’amplitude d’une onde sonore peut être quantifié en plusieurs manières, qui sont une mesure de la variation maximale en une quantité qui se produit lorsque l’onde se propageant à travers une certaine région de moyenne.

• Amplitudes associées aux changements de grandeurs cinématiques des particules qui composent le milieu
  • l’amplitude de déplacement est la variation maximale de position.
  • l’amplitude de la vitesse est la variation maximale de la vitesse.,
  • l’amplitude d’accélération est la variation maximale de l’accélération.
• Amplitudes associées à des changements dans les propriétés de masse de régions arbitrairement petites du milieu
  • l’amplitude de pression est la variation maximale de pression (la pression manométrique maximale).
  • La densité de l’amplitude est la variation maximale de la densité.

mesurer le déplacement pourrait tout aussi bien être impossible., Pour les ondes sonores typiques, le déplacement maximal des molécules dans l’air n’est que cent ou mille fois plus grand que les molécules elles — mêmes-et quelles technologies existe-t-il pour suivre les molécules individuelles? Les changements de vitesse et d’accélération causés par une onde sonore sont également difficiles à mesurer dans les particules qui composent le milieu.

les fluctuations de Densité sont minuscules et de courte durée. La période d’une onde sonore est généralement mesuré en millisecondes., Il existe des techniques optiques qui permettent d’imaginer les compressions intenses sont des raréfactions associées aux ondes de choc dans l’air, mais ce ne sont pas les types de sons que nous traitons dans notre vie quotidienne.

Les fluctuations de pression causées par les ondes sonores sont beaucoup plus faciles à mesurer. Les animaux (y compris les humains) le font depuis plusieurs centaines de millions d’années avec des appareils appelés oreilles. Les humains le font également électromécaniquement depuis une centaine d’années avec des appareils appelés microphones., Tous les types d’amplitudes sont également valables pour décrire mathématiquement les ondes sonores, mais les amplitudes de pression sont celles auxquelles nous, les humains, avons le lien le plus proche.

Dans tous les cas, les résultats de ces mesures sont rarement signalés. Au lieu de cela, les mesures d’amplitude sont presque toujours utilisées comme données brutes dans certains calculs. Lorsqu’elle est effectuée par un circuit électronique (comme les circuits d’un téléphone qui se connectent à un microphone), la valeur résultante est appelée intensité., Lorsqu’elle est effectuée par un circuit neuronal (comme les circuits de votre cerveau qui se connectent à vos oreilles), la sensation résultante est appelée volume.

L’intensité d’une onde sonore est une combinaison de son taux et de la densité de transfert d’énergie. C’est une quantité objective associée à une onde. Le volume sonore est une réponse perceptuelle à la propriété physique de l’intensité. C’est une qualité subjective associée à une onde et est un peu plus complexe. En règle générale, la plus grande amplitude, plus l’intensité est grande, plus le son est fort. Les ondes sonores avec de grandes amplitudes sont dites « fortes »., Les ondes sonores avec de petites amplitudes sont dites « calmes »ou  » douces ». Le mot « bas » est parfois également utilisé pour signifier calme, mais cela devrait être évité. Utilisez  » low  » pour décrire les sons qui sont faibles en fréquence. L’intensité sonore sera traitée à la fin de cette section, Après que le terme niveau et son unité le décibel ont été définis.

Par définition, l’intensité (I) d’une onde est la puissance moyenne dans le temps (P P⟩) qu’elle transfère par zone (A) à travers une région de l’espace. La façon traditionnelle d’indiquer la valeur moyenne dans le temps d’une quantité variable est de la placer entre crochets ( ⟨ ⟩ )., Ceux-ci ressemblent aux symboles greater than et less than, mais ils sont plus grands et moins pointus. Qui nous donne une équation qui ressemble à ça…

I =	⟨P⟩
	A

L’unité de puissance est le watt, l’unité d’aire est le mètre carré, de sorte que l’unité de l’intensité est le watt par mètre carré — une unité qui n’a pas de nom spécial.,

é ⎢ ⎣	W	=	W	ù ⎥ ⎦
	m2		m2

l’intensité et le déplacement

Pour la simple mécanique des vagues, comme le son, l’intensité est liée à la densité de la moyenne et de la vitesse, de la fréquence et de l’amplitude de l’onde. Cela peut être montré avec un calcul long et horrible. Si vous ne vous souciez pas de voir la saucisse faite ci-dessous, passez à l’équation juste avant la table vibrante.,

commencez par la définition de l’intensité. Remplacez la puissance par de l’énergie (cinétique et élastique) au fil du temps (une période, pour des raisons de commodité).,

I =	⟨P⟩
	A

I =	⟨E⟩/T
	A

I =	⟨K + Us⟩/T
	A

Since kinetic and elastic energies are always positive we can split the time-averaged portion up into two parts.,

T

⟨P⟩ =		⟨K + Us⟩
		T

⟨P⟩ =		⟨K⟩	+	⟨Us⟩
		T		T

Mechanical waves in a continuous medium can be thought of as an infinite collection of infinitesimal coupled harmonic oscillators., Petites masses reliées à d’autres petites masses avec de petits ressorts à perte de vue. En moyenne, la moitié de l’énergie dans un oscillateur harmonique simple est cinétique et la moitié est élastique. L’énergie totale moyenne dans le temps est alors soit deux fois l’énergie cinétique moyenne, soit deux fois l’énergie potentielle moyenne.

⟨P⟩ =		2⟨K⟩	=	2⟨Nous⟩
		T		T

nous allons travailler sur l’énergie cinétique et de voir où ça nous mène., Il a deux parties importantes — la masse et la vitesse.

K = ½mv2

Les particules dans une onde longitudinale sont déplacées de leurs positions d’équilibre par une fonction qui oscille dans le temps et dans l’espace. Utilisez l’équation d’onde unidimensionnelle pour cela.,2″>⎞⎤
⎟⎥
⎠⎦

λ

où…

∆s(x,t) =	déplacement instantané à n’importe quelle position (x) et le temps (t)
∆s =	déplacement d’amplitude
§ =	fréquence
λ =	longueur d’onde
π =	tout le monde préféré constante mathématique

Prenez le temps d’un dérivé pour obtenir la vitesse des particules dans le milieu (pas la vitesse de l’onde par le milieu).,

∆v(x,t) = ∂ ∆s(x,t) ∂t

∆v(x,t) = 2πf∆s cos ⎡ ⎢ ⎣ 2π ⎛ ⎜ ⎝ ft − x ⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦ λ

Then square it.,

∆v2(x,t) = 4n2f2∆s2 cos2	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

à la masse. Densité fois le volume est la masse. Le volume de matériau qui nous intéresse est une boîte dont l’aire est la surface à travers laquelle l’onde se déplace et dont la longueur est la distance parcourue par l’onde. En une période, Une onde avancerait d’une longueur d’onde (λ).,

m = pV = ρAλ

dans le volume d’une seule longueur d’onde, tous les bits de matière se déplacent à des vitesses différentes. Le calcul est nécessaire pour combiner une multitude de valeurs variables en une seule valeur intégrée. Nous avons affaire ici à un système périodique, qui se répète encore et encore. Nous pouvons choisir de commencer notre calcul à tout moment tant que nous terminons un cycle plus tard. Pour des raisons de commodité, choisissons le temps d’être zéro-le début d’une onde sinusoïdale.,x,0)

0

	λ
⟨K⟩ =	⌠ ⎮ ⌡	½(ρA)(4π2f2∆s2)cos2	⎡ ⎢ ⎣	− 2π	x	⎤ ⎥ ⎦	dx
					λ
	0

Clean up the constants.,

½(pA)(4n2f2∆s2) = 2n2paf2∆s2

ensuite, travaillez sur l’intégrale. Cela peut sembler difficile, mais ce n’est pas le cas. visualisez simplement la courbe au carré cosinus tracée sur un cycle. Voyez comment il divise le rectangle le délimitant en moitiés égales?

La hauteur de ce rectangle est l’un (comme dans le numéro 1 sans unités) et sa largeur est d’une longueur d’onde. Qui donne une zone d’une longueur d’onde et demi-zone d’une demi-longueur d’onde.,

λ
⌠ ⎮ ⌡	cos2	é ⎢ ⎣	− 2π	x	ù ⎥ ⎦	dx = ½λ
				λ
0

Mettre les constantes avec l’intégrale et divisez-la par une période de pour obtenir la moyenne temporelle de l’énergie cinétique. (Rappelez-vous que la longueur d’onde divisée par période est la vitesse des ondes.,)

⟨K⟩ = ⎰ ⎱ (2π2ρAf2∆s2)(½λ) ⎱ ⎰ 1 T T

⟨K⟩ = π2ρAf2v∆s2 T

That concludes the hard part., Double the equation above and divide by area…

I = ⟨P⟩ = 2⟨K⟩/T A A

I = 2(π2ρAf2v∆s2) A

One last bit of algebra and we’re done.,

I = 2n2pf2v∆s2

Nous avons maintenant une équation qui relie l’intensité (I) à l’amplitude du déplacement (∆s).

cette formule a un sens? Vérifions comment chacun des facteurs affecte l’intensité.

Facteurs influençant l’intensité des ondes sonores

facteur
I ∝ ρ	Le plus dense, le moyen, le plus intense de la vague. Qui fait sens. Un milieu dense emballe plus de masse dans n’importe quel volume qu’un milieu raréfié et l’énergie cinétique va avec la masse.,
I2 f2	plus une onde vibre fréquemment, plus l’onde est intense. Je peux voir celui-là avec les yeux de mon esprit. Une vague terne qui ne fait tout simplement pas bouger le milieu ne va pas transporter autant d’énergie que celle qui secoue le milieu comme un fou.
I ∝ v	Le plus rapide l’onde se déplace, le plus rapidement, il transmet de l’énergie., C’est là que vous devez vous rappeler que l’intensité ne mesure pas tant la quantité d’énergie transférée qu’elle mesure la vitesse à laquelle cette énergie est transférée.
I2 S2	plus l’amplitude de déplacement est grande, plus l’onde est intense. Il suffit de penser aux vagues de l’océan pour un moment. Un mur d’eau entraîné par un ouragan emballe beaucoup plus de punch que d’ondulations dans la baignoire. La métaphore n’est pas visuellement correcte, car les ondes sonores sont longitudinales et les vagues de l’océan sont complexes, mais elle est intuitivement correcte.,

Le mouvement des particules peut être décrit en termes de déplacement, de vitesse ou d’accélération. L’intensité peut être liée à ces quantités. Nous venons de terminer le travail acharné de relier l’intensité (I) à l’amplitude du déplacement (∆s). Pour un sentiment d’exhaustivité (et pourquoi pas), dérivons également les équations de l’intensité en termes d’amplitude de vitesse (∆v) et d’amplitude d’accélération (a a).

intensité et vitesse

comment l’intensité se rapporte-t-elle à la vitesse maximale (l’amplitude de la vitesse)? A nous de trouver., Commençons avec celui dimensions équation d’onde.

∆s(x,t) = ∆s sin	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

Rappelons que la vitesse est le temps de dérivés de déplacement.,>

∆v(x,t) =	∂	∆s(x,t)
	∂t

∆v(x,t) = 2fn∆s cos	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

Le truc en face de la fonction cosinus est la vitesse de l’amplitude.,

∆v = 2NF s s

résolvez ceci pour l’amplitude de déplacement.

∆s =	∆v
	2fn

Juste un petit peu tout à l’heure, nous avons dérivé une équation de l’intensité en termes de déplacements d’amplitude.

I = 2n2pf2v∆s2

Combiner ces deux équations…

I = 2n2pf2v	⎛ ⎜ ⎝	∆v	⎞2 ⎟ ⎠
		2fn

et simplifier.,

I = pv	∆v2
	2

Nous avons maintenant une équation qui concerne l’intensité (I) à la vitesse de l’amplitude (∆v).

intensité et accélération

comment l’intensité se rapporte-t-elle à l’accélération maximale (l’amplitude d’accélération)? Encore une fois, voyons. Encore une fois, commencez par l’équation d’onde unidimensionnelle.,0482″>

∆v(x,t) =	∂	∆s(x,t)
	∂t

∆v(x,t) = 2πf∆s cos	⎡ ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	ft −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

and that acceleration is the time derivative of velocity.,iv>

∆(x,t) = ∂ ∆v(x,t) ∂t

∆(x,t) = −4n2f2∆s sin	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

L’accélération de l’amplitude est le genre de chose devant de la fonction sinus (et en ignorant le signe moins).,

∆a = 4n2f2 s S

réorganisez ceci pour faire de l’amplitude du déplacement le sujet.

∆s =	∆a
	4n2f2

le Temps de ramener l’équation de l’intensité en termes de déplacements d’amplitude.,

I = 2n2pf2v∆s2

Combiner les deux dernières équations…

I = 2n2pf2v	⎛ ⎜ ⎝	∆a	⎞2 ⎟ ⎠
		4n2f2

et simplifier.

I = pv	∆a2
	8n2f2

Nous avons maintenant une équation qui concerne l’intensité (I) l’accélération de l’amplitude (∆a).,

intensité et pression

l’amplitude d’une onde sonore peut être mesurée beaucoup plus facilement avec la pression (une propriété de masse d’un matériau comme l’air) qu’avec le déplacement (le déplacement des molécules submicroscopiques qui composent l’air). Voici une dérivation rapide et sale d’une équation intensité-pression plus utile à partir d’une équation intensité-déplacement effectivement inutile.

commencez par l’équation qui relie l’intensité à l’amplitude du déplacement.

I = 2n2pf2v∆s2

Maintenant, nous allons jouer à un petit jeu avec les symboles — un jeu appelé algèbre., Notez que de nombreux symboles de l’équation ci-dessus sont au carré. Faire tous carrée en multipliant le numérateur et le dénominateur par 2les pv.

I =	4n2p2f2v2∆s2
	2les pv

Écrire le numérateur comme une quantité élevée au carré.

I =	(2npfv∆s)2
	2les pv

Regarde le tas de symboles dans la parenthèse.

2npfv∆s

Regarde les parts de chaque grandeur physique.,

⎡ ⎢ ⎣	kg		1		m		m	⎤ ⎥ ⎦
	m3		s		s		1

Do some more magic — not algebra this time, but dimensional analysis.,

é ⎢ ⎣	kg	=	kg m	=	N	= Pa	ù ⎥ ⎦
	m s2		m2 s2		m2

Les unités de ce gâchis sont pascals, de sorte que la quantité entre parenthèses dans la première équation est la pression maximum de la jauge de pression pour être plus précis. Nous avons maintenant une équation qui relie l’intensité à l’amplitude de la pression.,

I =	∆P2
	2les pv

où…

I =	intensité
∆P =	l’amplitude de la pression
ρ =	densité
v =	vitesse

Voici un lent et nettoyer la dérivation de l’intensité de la pression de l’équation. Commencez à partir de la version de la loi de Hooke qui utilise le module de masse (K).,

F	= K	∆V
A		V0

La fraction de gauche est la contrainte de compression, aussi connu comme la pression (P). La fraction de droite est la contrainte de compression, également connue sous le nom de changement fractionnaire de volume (θ). Le dernier de ces deux est celui qui nous intéresse en ce moment. Imaginez une onde sonore qui ne fait que s’étirer et comprimer le médium dans une direction., Si tel est le cas, alors le changement fractionnaire de volume est effectivement le même qu’un changement fractionnaire de longueur.

θ =	∆V	=	∂∆s(x,t)
	V0		∂x

Nous devons utiliser le calcul ici pour obtenir que les fractions de changer, depuis l’infiniment petit des morceaux de la moyenne sont la pression et d’étirement à des taux différents à différents points dans l’espace. Les changements de longueur sont décrits par une équation d’onde unidimensionnelle.,

∆s(x,t) = ∆s sin	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
					λ

Ses spatiale dérivé est le même que le plus petit changement dans le volume.,

θ =	∂∆s(x,t)	= −	2π	∆s cos	é ⎢ ⎣	2π	⎛ ⎜ ⎝	pi −	x	⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
	∂x		λ						λ

Il est intéressant de noter que les variations de volume sont en dehors de la phase de déplacements, depuis la prise de la dérivée changé sine négatif de cosinus., Les changements de Volume sont 90° derrière le déplacement, puisque le cosinus négatif est 90° derrière le sinus. Les changements de volume les plus extrêmes se produisent aux endroits où les particules sont de retour dans leurs positions d’équilibre.

intéressant, mais pas si utile en ce moment. Nous nous soucions davantage de ce que sont ces valeurs extrêmes que de l’endroit où elles se produisent. Pour cela, nous remplaçons l’expression du cosinus négatif par sa valeur absolue extrême +1. Cela nous laisse avec cette expression pour la contrainte maximale (θ θ).,

∆θ =	2π	∆s
	λ

Brancher ce retour dans le module de compression équation nous donne le maximum de la jauge de pression.

∆P = K	2π	∆s
	λ

Et maintenant, pour le sale boulot. Rappeler ces deux équations pour la vitesse du son.,owspan= »2″> =

f λ v

v = √ K ρ

⇒

K = v2ρ

Substitute into the previous equation…

∆P = v2ρ	2πf	∆s
	v

and simplify.,

∆P = 2npfv∆s

vous connaissez? C’est dans le numérateur d’une expression apparue plus tôt.

I =	(2npfv∆s)2
	2les pv

Remplacer la pile de symboles dans la parenthèse et voici. Nous obtenons cette chose à nouveau-la relation intensité-amplitude de pression.,

I =	∆P2
	2les pv

où…

I =	intensité
∆P =	l’amplitude de la pression
ρ =	densité
v =	vitesse

l’intensité et de la densité

La modification de la densité dans un milieu associé à une onde sonore sont directement proportionnelles à la variation de la pression., La relation est la suivante…

v = √	∆P
	ρ ρ

cela ressemble à L’équation de Newton-Laplace pour la vitesse du Son Dans un gaz idéal mais il manque le rapport de capacité thermique γ (gamma). Pourquoi?

v = √	yP
	ρ

en Supposant que la première équation est la bonne, le résoudre pour ∆ρ.,

∆ρ =	∆P
	v2

Prendre de l’amplitude de la pression-déplacement d’amplitude relation…

∆P = 2npfv∆s

remplacer…

∆ρ =	2npfv∆s
	v2

et simplifier pour obtenir la densité de déplacement d’amplitude relation.,

∆ρ =	2npf∆s
	v

Légèrement amusant. Essayons autre chose.

encore une fois, en supposant que la première équation est la bonne, résolvez-la pour P P.,

∆P = ∆pv2

Prenons l’équation qui concerne l’intensité de l’amplitude de la pression…

I =	∆P2
	2les pv

faire une semblable substitution…

I =	(∆pv2)2
	2les pv

et simplifier pour obtenir l’équation qui concerne l’intensité de la densité de l’amplitude.,

I =	∆p2v3
	2ρ

ce n’est Pas très intéressant, mais maintenant notre liste est complète.,a = 2πf∆v

pressure

I =	∆P2
	2ρv

density

I =	∆ρ2v3
	2ρ

∆ρ =	∆P
	v2

levels

WRITE THIS PART

What is a level?,

les Types de niveaux.

je me débarrasse de tous mes meubles. Le tout. Et je vais construire ces différents niveaux, avec des marches, et tout sera recouvert de moquette avec beaucoup d’oreillers. Vous savez, à l’instar de l’Egypte ancienne.

Cosmo Kramer, 1991

étant donné un signal périodique de toute sorte, son niveau d’intensité (LI) En bel est défini comme le logarithme de base dix du rapport de son intensité à l’intensité d’un signal de référence. Comme cette unité est un peu grande à la plupart des fins, il est habituel de diviser le bel en dixièmes ou décibels ., Le bel est une unité sans dimension.

LI = 10 log	⎛ ⎜ ⎝	I	⎞ ⎟ ⎠
		I0

Lorsque le signal est une onde sonore, cette quantité est appelée l’intensité sonore de niveau, souvent abrégé SIL.,0af95″>

= 2 log	⎛ ⎜ ⎝	∆P	⎞ ⎟ ⎠
		∆P0

text

LP = 20 log	⎛ ⎜ ⎝	∆P	⎞ ⎟ ⎠
		∆P0

Notes

• By convention, sound has a level of 0 dB at a pressure intensity of 20 μPa and frequency of 1,000 Hz., C’est le seuil généralement convenu de l’audition pour les humains. Les sons avec des intensités inférieures à cette valeur sont inaudibles pour (très probablement) chaque humain.
• Pour le son dans l’eau et d’autres liquides, une pression de référence de 1 µPa est utilisé.
• La gamme d’intensités sonores audibles est si grande qu’il faut six ordres de grandeur pour passer du seuil d’Audition (20 µPa ~ 0,5 pW/m2) au seuil de douleur (20 Pa ~ 0,5 W/m2).,
• Le bel a été inventé par les ingénieurs du réseau téléphonique Bell en 1923 et nommé en l’honneur de L’inventeur du téléphone, Alexander Graham Bell.
• un niveau de 0 dB n’est pas le même qu’une intensité de 0 W/m2, ou une amplitude de pression de 0 Pa, ou une amplitude de déplacement de 0 m.
• les signaux inférieurs au seuil ou à la valeur de référence sont négatifs. Le Silence a un niveau d’infini négatif.
• puisque la base dix log de 2 est d’environ 0,3, chaque 3 dB de niveau supplémentaire correspond à un doublement approximatif de l’amplitude.,
• une augmentation de 10 décibels est perçue par les gens comme sonnant environ deux fois plus fort.
• D’autres exemples d’échelles logarithmiques incluent: les magnitudes sismiques( souvent appelées par son nom obsolète, l’échelle de Richter), le pH, les magnitudes stellaires, les cartes du spectre électromagnétique, any plus?
• transformer l’équation décibel pour le niveau d’un rapport à une différence.
• l’éruption de 1883 à Krakatau, en Indonésie (souvent mal orthographié Krakatoa) avait une intensité de 180 dB et était audible à 5 000 km de L’Île Maurice. L’explosion de Krakatoa a enregistré 172 décibels à 100 miles de la source.,

Il serait tout aussi raisonnable d’utiliser les logarithmes népériens en place de la base dix, mais c’est beaucoup, beaucoup moins commun. Étant donné un signal périodique de toute sorte, le rapport du logarithme naturel de son intensité à un signal de référence est une mesure de son niveau d’intensité (L) dans neper . Comme avec le bel, il est d’usage de diviser le neper en dixièmes ou décineper . Le neper est également une unité sans dimension.,d>

LI = 10 ln	⎛ ⎜ ⎝	I	⎞ ⎟ ⎠
		I0

LP = 20 ln	⎛ ⎜ ⎝	∆P	⎞ ⎟ ⎠
		∆P0

Le neper et decineper sont si rares en comparaison de la bel et de décibels qu’ils sont essentiellement la réponse à une question du quiz.,

Notes et de citations.

• Citation de Russ Rowlett de l’UNC: « Le reconnaît le mathématicien Britannique John Napier, l’inventeur du logarithme. Napier a souvent orthographié son nom Jhone Neper, et il a utilisé la forme latine Ioanne Napero dans ses écrits. »AHD » mathématicien écossais qui a inventé les logarithmes et introduit l’utilisation de la virgule décimale dans l’écriture des nombres. »
• La valeur, en nepers, de la différence de niveau de deux valeurs (F1 et F2) d’une grandeur de champ est obtenue en prenant le logarithme naturel du rapport des deux valeurs, ΔLN = Ln F1/F2., Pour les quantités dites de puissance (voir ci-dessous), un facteur 0,5 est inclus dans la définition de la différence de niveau, ΔLN = 0,5 Ln P1/P2. Deux niveaux de quantité diffèrent par 1 Np lorsque les valeurs de la quantité diffèrent d’un facteur e (la base des logarithmes népériens). (Les niveaux de deux grandeurs de puissance diffèrent de 1 Np si les grandeurs diffèrent d’un facteur e2.) Puisque le rapport des valeurs de tout type de quantité (ou le logarithme de tels rapports) sont des nombres purs, le neper est sans dimension et peut être représenté par « un., »On ne peut déduire de cette mesure quel type de quantité est considéré de sorte que le type de quantité doit être spécifié clairement dans tous les cas.,

niveau d’Intensité des sons sélectionnés dans l’air

Source: Ligue pour les malentendants et de la Physique du Corps (payé lien)

niveau (dB)	source
−∞	le silence absolu
-24	des sons plus silencieux que ce ne sont pas possibles en raison du mouvement aléatoire des molécules de l’air, à température ambiante (∆P = 1.27 µPa)
-20.,6	la salle la plus silencieuse du monde actuel (Microsoft Building 87, Redmond, Washinton)
-9.,df7ce9b612″>air conditioner, automobile interior, alarm clock, background music, normal conversation, television, vacuum cleaner, washing machine
70–80	coffee grinder, flush toilet, freeway traffic, hair dryer
80–90	blender, doorbell, bus interior, food processor, garbage disposal, heavy traffic, hand saw, lawn mower, machine tools, noisy restaurant, toaster, ringing telephone, whistling kettle
> 85	OSHA 1910.,95 (i) (1): les employeurs mettent des protecteurs auditifs à la disposition de tous les employés exposés à une moyenne pondérée dans le temps de 8 heures de 85 décibels ou plus, sans frais pour les employés.,r>
160–170	fireworks, handgun, rifle
170–180	shotgun
180–190	rocket launch, 1883 Krakatau volanic eruption, 1908 Tunguska meteor
194	loudest sound possible in Earth’s atmosphere
+∞	infinitely loud

hearing

• loudness
  • Loudness is a perceptual response to the physical property of intensity.,
  • une augmentation de niveau de 10 dB est perçue par la plupart des auditeurs comme un doublement de l’intensité sonore
  • Un changement de niveau de 1 dB est à peine perceptible par la plupart des auditeurs
  • comme l’intensité sonore varie en fonction de la fréquence et de l’intensité, une unité spéciale a été conçue pour Un phon est le volume sonore d’un son de 1 dB, 1 000 Hz; 10 phon est le volume sonore d’un son de 10 dB, 1 000 Hz; et ainsi de suite.
  • Ventouses a la main derrière l’oreille entraînera une augmentation de l’intensité de 6 à 8 dB.,
  • Demander à quelqu’un de parler entraîne généralement une augmentation d’environ 10 dB sur la partie de l’enceinte.
• localiser la source du son
  • Les différences de Phase sont une façon de localiser les sons. Efficace uniquement pour les longueurs d’onde supérieures à 2 diamètres de tête (distances d’oreille à oreille). différence de temps Interaurale (ITD)
  • Les ondes sonores se diffractent facilement à des longueurs d’onde supérieures au diamètre de la tête humaine (une longueur d’onde d’environ 500 Hz équivaut à 69 cm). À des fréquences plus élevées, la tête projette une « ombre ». Les sons d’une oreille seront plus forts que l’autre. un.k.un., Différence de niveau Interaural (ILD)
• L’oreille humaine peut distinguer certains levels
  • 280 niveaux d’intensité différents (semble peu probable)
• poisson
  • contrairement à nos oreilles et à nos hydrophones, les oreilles de poisson ne détectent pas la pression acoustique, qui est la compression des molécules. Au lieu de cela, ils perçoivent le mouvement des particules, les minuscules mouvements de va-et-vient des particules en réponse aux ondes sonores.

les ondes sismiques

Longue citation qui doit être paraphrasé.

les échelles de Magnitude sont quantitatives., Avec ces échelles, on mesure la taille du tremblement de terre telle qu’exprimée par l’amplitude de l’onde sismique (quantité de secousse en un point éloigné du tremblement de terre) plutôt que l’intensité ou le degré de destructivité. La plupart des échelles de magnitude ont une base logarithmique, de sorte qu’une augmentation d’un nombre entier correspond à un tremblement de terre 10 fois plus fort que celui indiqué par le nombre inférieur suivant. Cela se traduit par une augmentation d’environ 30 fois la quantité d’énergie libérée., Ainsi, la magnitude 5 représente le mouvement du sol environ 10 fois celui de la magnitude 4, et environ 30 fois plus d’énergie libérée. Un tremblement de terre de magnitude 5 représente 100 fois le mouvement du sol et 900 fois l’énergie libérée d’un tremblement de terre de magnitude 3.

L’échelle de Richter a été créée par Charles Richter en 1935 au California Institute of Technology. Il a été créé pour comparer la taille des tremblements de terre. L’une des contributions les plus précieuses du Dr Charles F. Richter a été de reconnaître que les ondes sismiques rayonnées par tous les tremblements de terre peuvent fournir de bonnes estimations de leur magnitude., Il a recueilli les enregistrements des ondes sismiques d’un grand nombre de tremblements de terre et a développé un système calibré de mesure de leur magnitude. Il a calibré son échelle de grandeurs en utilisant des amplitudes maximales mesurées d’ondes de cisaillement sur des sismomètres particulièrement sensibles aux ondes de cisaillement avec des périodes d’environ une seconde. Les enregistrements devaient être obtenus à partir d’un type spécifique d’instrument, appelé un sismographe Wood-Anderson., Bien que son travail ait été calibré à l’origine uniquement pour ces sismomètres spécifiques, et uniquement pour les tremblements de terre en Californie du Sud, les sismologues ont développé des facteurs d’échelle pour étendre L’échelle de magnitude de Richter à de nombreux autres types de mesures sur tous les types de sismomètres, partout dans le monde. En fait, des estimations de magnitude ont été faites pour des milliers de tremblements de lune et pour deux séismes sur Mars.

la plupart des estimations de l’énergie se sont historiquement appuyées sur la relation empirique développée par Beno Gutenberg et Charles Richter.

log10 Es = 4,8 + 1.,5 Ms

où l’énergie, Es, est exprimée en joules. L’inconvénient de cette méthode est que Ms est calculé à partir d’une bande passante comprise entre environ 18 à 22 s. On sait maintenant que l’énergie rayonnée par un tremblement de terre est concentrée sur une bande passante différente et à des fréquences plus élevées. Notez que ce n’est pas l’énergie totale « intrinsèque » du tremblement de terre, transférée à partir de sources telles que l’énergie gravitationnelle ou vers des puits tels que l’énergie thermique., Ce n’est que la quantité rayonnée par le tremblement de terre sous forme d’ondes sismiques, qui devrait être une petite fraction de l’énergie totale transférée pendant le processus sismique.

avec le déploiement mondial du sismographe numérique moderne à large bande passante, les méthodes informatisées sont maintenant en mesure de faire des estimations précises et explicites de l’énergie sur une base de routine pour tous les tremblements de terre majeurs. Une magnitude basée sur l’énergie rayonnée par un tremblement de terre, Me, peut maintenant être définie., Ces magnitudes d’énergie sont calculées à partir de l’énergie rayonnée en utilisant la formule de Choy et Boatwright (1995)

Me = log log10 Es − 2.9

Où Es est L’énergie sismique rayonnée en joules. Me, calculé à partir de données sismiques à haute fréquence, est une mesure du potentiel sismique de dommages.