Шкала звука
СебеВДом.ру - Шкала шумов
Шкала шумов
В описании тех или иных бытовых приборов часто приходится видеть упоминания о такой характеристике, как уровень шума. Параметр указывается цифрами, без комментариев, например «до 42 дБ» или «69 дБ» и прочее. Непосвященному человеку, конечно, разобраться в этом будет сложновато – как минимум, придется открыть «Яндекс» или «Гугл» в поисках понятных и нехитрых объяснений.
Именно поэтому мы решили привести некоторые простые примеры, относительно того, что же скрывается за сухими цифрами. Для этого мы построили специальный список, где можно легко и быстро найти интересующую информацию, а главное без лишних усилий понять, что это такое.
Шкала шумов
0 дБ Ничего не слышно – понятно;
5 дБ Почти не слышно, то есть с трудом уловимые звуки, которых некоторые даже могут не услышать;
10 дБ Почти не слышно. Такой звук сравним с отдаленным шелестом листьев. Тихий звук также слегка уловим;
15 дБ Едва слышно. Более отчетливый шелест листвы при небольшом порыве ветра;
20 дБ Едва слышно, но уже различимо. Такой звук схож с шепотом человека на расстоянии одного метра;
25 дБ Шепот человека, на расстоянии менее одного метра;
30 дБ Тихо. Вполне отчетливый шепот, также звук сравним с тиканьем настенных часов. Следует отметить, что этот максимум допустим по нормам для квартир и жилых помещений ночью, с 23:00ч до 7:00 ч.;
35 дБ Довольно слышно. Слегка приглушенный разговор людей;
40 дБ Обычная повседневная речь, спокойный разговор людей. Этот порог является дневной нормой для жилых помещений, с 7:00 ч до 23:00ч.;
45 дБ Слышно. Обычный разговор с присутствием неких ноток возмущения или эмоциональности;
50 дБ Отчетливый разговор людей. Звук также сравним с работой пишущей машинки;
55 дБ Отчетливый разговор нескольких людей.
Такой предел является верхней нормой для офисных помещений класса «А». Примером таких офисов являются новые здания, бизнес-центры, где, как правило, располагается руководство или филиалы зарубежных фирм;
60 дБ Шумно. Атмосфера является нормой для рядовых офисов, контор, где ведется непрерывное общение с клиентами по телефону, различные переговоры и работа офисной техники;
65 дБ Шумно. Звук характеризуется громкими разговорами на расстоянии одного метра;
70 дБ Несколько шумнее. Громкие разговоры людей, на расстоянии ближе одного метра;
75 дБ Громкие разговоры, перерастающие в крик или смех, ближе одного метра;
80 дБ Очень шумно. Постоянный крик, звук мотоцикла с глушителем;
85 дБ Постоянный, весьма громкий крик, также мотоцикл с глушителем;
90 дБ Очень шумно, в окружении нескольких громких криков. Звук грузового железнодорожного вагона в семи метрах;
95 дБ Очень шумно.
Вагон метро снаружи или внутри вагона;
100 дБ Крайне шумно. Раскаты грома. Heavy Metal концерт. Данный порог – максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера;
105 дБ Крайне шумно. Звук, характерный для самолетов, до 80-х годов ХХ столетия;
110 дБ Вертолет;
115 дБ Пескоструйный аппарат, отбойный молоток на расстоянии более одного метра;
120 дБ Пескоструйный аппарат, отбойный молоток на расстоянии менее одного метра;
125 дБ Почти невыносимо. Самолет на старте;
130 дБ Болевой порог;
135 дБ Контузия;
140 дБ Контузия. Звук взлетающего реактивного самолета на расстоянии одного метра;
145 дБ Контузия. Старт ракеты;
150 дБ Контузия, с получением травм средней тяжести;
155 дБ Контузия, с тяжелыми травмами;
160 дБ Шок, контузия, крайне тяжелый травмы.
Ударная волна сверхзвукового самолета;
160 дБ - 200 дБ Возможен разрыв барабанных перепонок и легких;
Более 200 дБ Смерть.
Будьте внимательны и осторожны при выборе крупной бытовой техники, а также электроинструмента для тяжелых работ. Слишком сильный шум может навредить. Однако чтобы уберечь слух в обычном ритме жизни, есть несколько простых советов:
- Любой посторонний шум, даже тот, к которому вы привыкли, все равно, так или иначе, действует на организм. Поэтому, если вы собираетесь делать дома ремонт, то для снижения шума лучше применять шумоизолирующие экологичные материалы;
- Не стоит увеличивать громкость звука в наушниках плеера, для того, чтобы заглушить внешние источники шума (например, в метро или на улице). Так как при этом увеличивается и электромагнитное излучение от динамика наушника, что неблагоприятно сказывается на головной мозг. Вообще наушники желательно использовать «накладные», а наушники-вкладыши – индивидуально "подгонять" под ухо;
- Во время активного отдыха, например, при подводном погружении, следует вовремя продуваться (проводить продувание ушей глотательным движением или зажав нос), чтобы не произошел разрыв барабанной перепонки.
Прыгая с парашютом - также необходимо своевременно выравнивать давление, дабы не получить баротравму. Ее последствия: шум и звон в ушах, снижение слуха, боль, и даже тошнота и головокружение;
- Давайте своим ушам чаще отдыхать. Послушайте тишину.
Звук в цифрах
При покупке звукового оборудования, будь то наушники, микрофон, звуковая карта и т.д., вы выбираете его по тем или иным характеристикам, а кто-то просто по отзывам и совету продавца, потому что не особо разбирается в тех цифрах, что представлены в описании товара. Давайте же станем покупателями, которые делают свой выбор осознанно, покупая товар за его характеристики, а не репутацию. Поэтому данная статья будет посвящена звуку и тем его характеристикам, которые можно измерить и выразить в цифрах, на примерах устройств звукоусиления (наушников и акустических систем).
Вспомним школьный курс физики, который учил нас, что звук - это механическая волна, т.
е. колебания, распространяющиеся в среде, и курс биологии, рассказывающий, что эти колебания воспринимаются нашим ухом и преобразуются в нервные импульсы, посылаемые в мозг и воспринимаемые как конкретные звуки. Звуковые волны – это волны сжатия и разряжения воздушной среды, в которой звук распространяется. Основными характеристиками звука являются его высота, определяемая частотой, и громкость, определяемая амплитудой. Если говорить о музыкальном звуке, то стоит добавить две характеристики: длительность и тембр.
Высота
Высота звука, как было сказано выше, определяется частотой колебаний. Причем зависимость эта не линейная, а представляет собой геометрическую прогрессию. Если говорить об инструменте, то частота зависит от толщины, длины и упругости струны, например.
Человеческое ухо способно воспринимать звуки в частотном диапазоне 16 - 20000 Гц, хотя верхняя граница незначительно изменяется с возрастом. Низкие звуки хорошо воспринимаются в любом возрасте.
В музыке используется диапазон наиболее четкого восприятия звука: 16 – 4500 Гц.
Если говорить о наушниках, то чаще всего в их характеристиках можно встретить следующие цифры: 20 – 20000 Гц, которые и означают диапазон воспроизводимых частот. Эти цифры не несут практически никакой информации о звуке наушников и не позволяет сравнивать разные модели. Строго говоря, нет никаких стандартов по поводу измерения и указания частотного диапазона наушников, поэтому производитель может и не указывать этот параметр. Но некоторые покупатели являются жертвами маркетинга, и, когда видят, что указан расширенный диапазон, например, 15-21000 Гц, бегут приобретать модель с уникальными характеристиками. Хотя нижние и верхние границы они просто не услышат… Хотя границы частотного диапазона говорят о том, что окончательные спады АЧХ начинаются только у этих дальних границ, а не раньше. Поэтому заниженная нижняя граница позволяет надеяться, что нижний бас в данной модели хотя бы присутствует.
Громкость
Громкость звука – это отражение в восприятии силы звука. Громкость определяет уровень мощности, которая зависит от амплитуды звукового сигнала. Ухо воспринимает не мощность, а звуковое давление на барабанную перепонку, то есть звуковую энергию, приходящуюся на единицу площади, получаемую от источника, находящегося на расстоянии 1 метр.
Громкость выражается в децибелах (дБ). Минимальная громкость, которую слышит человек, называется порог слышимости. Громкость, при которой человек испытывает боль, называется болевым порогом. Интервал между порогом слышимости и болевым порогом Александр Бел поделили на 13 ступеней, создав, таким образом, шкалу звуковой мощности.
Что же такое 0 дБ? Это давление, оказываемое на ухо полностью неподвижной средой, что практически не достижимо. А вот 10 дБ соответствует средней громкости дыхания человека, 20 дБ – тиканью часов. Человеческое ухо вообще вещь довольно интересная, и воспринимает различные звуки по-разному.
Например, звуки голоса и взлетающего самолета различаются в миллион раз по силе создаваемого давления. Таким образом, небольшое отличие по громкости в дБ (например рок-концерт 120 дБ и смертельные 160дБ) отличается по силе звукового давления в тысячи раз.
Т.е. увеличение на сколько-то дБ приводит к увеличению восприятия громкости в несколько раз. Попробуем объяснить на конкретных цифрах:
-
Добавить 10 дБ = увеличить громкость в 2 раза.
-
Добавить 20 дБ = увеличить громкость в 4 раза.
-
Добавить 40 дБ = увеличить громкость в 16 раз.
-
Добавить 60 дБ = увеличить громкость в 1 000 000 раз и так далее
Еще немного цифр.
Вы можете подумать, что это какая-то странная и непонятная зависимость.
И будете правы, ибо она не линейная, а логарифмическая, то есть добавление единицы в несколько раз увеличивает результат.
Следует также отметить, что громкость — это характеристика субъективная, зависящая от частоты. Что интересно, человек воспринимает одинаковую громкость на разных частотах как звуки разной громкости.
Чувствительность
Чувствительность – параметр, который часто указывается производителями акустических систем. Для АС чувствительность – это интенсивность звукового давления, измеренная на расстоянии 1 м от источника звука частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Чувствительность - величина относительная и измеряется в децибелах относительно порога слышимости. Можно встретить такое обозначение - уровень характеристической чувствительности или SPL, указываемый в дБ/Вт*м.
Для характеристики наушников чувствительность указывается по отношению к мощности (дБ/мВт), что не совсем удобно.
Гораздо удобнее выражать чувствительность относительно напряжения (дБ/В), тогда её можно брать прямо из АЧХ на частоте 1 кГц.
Если представлять чувствительность относительно напряжения, то можно оценить зависимость громкости звука от подаваемого напряжения (а изменение громкости источника – это и есть изменение напряжения). Сочетание высокой чувствительности и низкого сопротивления обеспечивают более высокую громкость, но, при этом вероятно появление лишних шумов в наушниках, которые будут слышны только тогда, когда не играет музыка, а некоторых это раздражает.
Мощность
Если снова обратиться к курсу физики, то мощность – это энергия, выделяемая в единицу времени. Поэтому более мощный звук не означает более громкий. Мощность – это скорее про механическую надежность акустической системы, а не про ее громкость. Поясним: мощность, указываемая производителем в паспорте динамика или системы, гарантирует, что при подаче сигнала данной мощности динамическая головка не выйдет из строя.
То есть мощность – это не параметр звука, а технический параметр, который влияет на громкость.
Мощность акустической системы можно измерит разными способами и в разных условиях. Но наиболее важной характеристикой, указываемой производителем в описании акустических систем является значение мощности, указанной в Вт (RMS). Но стоит помнить о том, что громкость звука характеризуется всё же уровнем звукового давления, поэтому судить о громкости системы по показателю мощности не стоит.
Что такое АЧХ? Это график, который показывает зависимость разницы амплитуд колебаний выходного и входного сигналов (вертикальная ось) от частоты (ось горизонтальная). За 0 дБ принимают амплитуду колебаний на частоте 1 кГц. Идеальная АЧХ – это прямая линия, которую встретить нереально, к сожалению. Поэтому чем более неравномерна кривая, тем больше искажений частот стоит ожидать от звука.
Что же означают цифры в описании неравномерности АЧХ устройства? Давайте разберем на примере.
Если указано, например, 50 Гц - 16 кГц (±3 дБ), то это следует читать так: акустическая система на данном диапазоне имеет достоверное звучание, а на частотах, не попадающих в указанный диапазон, неравномерность резко увеличивается и АЧХ имеет «завал» (резкий спад характеристики).
Неравномерность АЧХ может выражаться в подъемах и спадах кривой. Так вот уменьшение уровня низких частот ведет к потере насыщенного звучания басов, а подъем вызывает гул. Если говорить о высоких частотах, при их завалах звук получается невнятным, а на подъемах будет раздражать свистом и шипящими звуками.
По отношению к наушникам, АЧХ показывает их тональный баланс. Именно по АЧХ и стоит выбирать наушники для определенных целей (басы, вокал, классика и т.д.). Вид АЧХ наушников зависит от их импеданса и полного сопротивления усилителя.
Нелинейные искажения
Так как акустические системы представляют собой сложное устройство, в котором происходят усиления сигнала, то на выходе звук обязательно имеет нелинейные искажения, одними из которых являются искажения гармонические, придающие звучанию новый тембр и ведущие к звуковым потерям.
Измеряют гармонические искажения с помощью коэффициента гармоник (КГ), который измеряется в процентах или в децибелах. Соответственно чем выше коэффициент гармоник, тем хуже звучание. Числовое значение КГ акустической системы зависит от мощности входящего сигнала.
Итак, рассмотрев основные характеристики звука, можно сказать, что правило «Чем больше цифры - тем лучше», работает далеко не всегда. Поэтому либо осваивайте теорию и вперед со знанием дела выбирать нужное вам устройство, либо не вникайте и продолжайте доверять советам опытных продавцов-консультантов. Что же касается основных звуковых характеристик микрофона, то этот вопрос следует разобрать более подробно и посвятить отдельную статью, что и будет сделано в скором времени.
Удачных покупок и творческих успехов!
Шкаладецибел - измеряйте различные уровни звука
При взгляде на самые универсальные и удивительно звуковые устройства ничто не может сравниться с человеческим ухом.
Благодаря своим хитроумным внутренним механизмам и физиологии человеческое ухо может регулировать свою чувствительность к возрастанию уровня звука и обрабатывать широкий спектр уровней звуковой мощности.
Короче говоря, этот поразительный образец природного механизма может обнаружить звук удара ближайшей булавки об пол, а также может защитить себя от рева двигателя, находящегося неподалеку.
В то время как одни звуки могут помочь нам защититься, другие могут оказаться разрушительными.
Чтобы помочь измерить различные уровни звука и определить, какие из них безопасны, а какие вредны, эксперты используют нелинейную шкалу для удобного описания интенсивности звуковых волн. Эта шкала известна как шкала децибел и использует единицы, называемые децибелами (дБ).
Проще говоря, чем выше уровень децибел, тем громче звук.
Источник: Эхо-барьер
Что такое децибелы (дБ)?
Научное определение децибела берет свое начало в начале 20 го века и основано на измерении мощности, использовавшейся в то время в телефонной системе США Bell System; децибел первоначально использовался для количественной оценки потерь мощности при передаче телеграфных и телефонных сигналов, передаваемых по длинным кабелям.
Определение децибела:
«A (UOM – единица измерения), используемая для отображения отношения одной оценки интенсивности или величины поля к другой в логарифмическом масштабе, логарифмическая величина известна как уровень силы или уровень поля, индивидуально».
Проще говоря, децибел — это логарифмическое отношение между двумя значениями — измеренным и эталонным значением. По шкале децибел один децибел равен одной десятой (деци-) одного бела, последнее касается Александра Грэма Белла.
Как работает шкала децибел?
Самый низкий (самый тихий) звук по шкале децибел, который считается почти полной тишиной, составляет 0 дБ. Что касается единиц 10, как указано выше, звук в 10 раз больше по интенсивности будет измеряться как 10 дБ; звук в 100 раз более интенсивный, чем 0 дБ, будет измеряться как 20 дБ; звук, в 1000 раз превышающий по интенсивности почти полную тишину, будет измеряться как 30 дБ и так далее.
Таким образом, человеческое восприятие интенсивности звука более точно оценивает логарифм интенсивности вместо предположения о линейной зависимости. Это делает шкалу децибел чрезвычайно полезной и практичной шкалой измерения звука.
Чтобы лучше понять, как измерять звук, вот основные правила работы со шкалой в децибелах:
| Изменение в дБ | Изменение интенсивности/энергии звука |
| A Уменьшение на 3 дБ | вдвое |
| Увеличение на 10 дБ | на 100050 |
| ADEASE DEDEASE | |
| Увеличение на 20 дБ | Увеличение в 100 раз |
| Снижение на 20 дБ | Уменьшение в 100 раз | 0
Если вам приходится повышать голос, чтобы вас услышал другой человек, вероятно, вы слышите звуки громкостью более 85 дБ.
Звук громче 85 дБ может привести к потере слуха, причем последняя связана как с интенсивностью звука, так и с продолжительностью его воздействия; восемь часов воздействия звуков мощностью 90 дБ могут повредить человеческое ухо, а воздействие 140 дБ может привести к немедленному повреждению и вызвать настоящую боль.
Ниже приведены некоторые распространенные звуки и их интенсивность в децибелах:
- Практически полная тишина: 0 дБ
- Обычный разговор: 60 дБ
- Шепот: 15 дБ
- Библиотека: 45 дБ Том: 105 DB
- Туалетная промывка: 75-85 DB
- Balloon Bopping: 157 DB
- NOISY Restaurant: 90 DB
- Концерты: 120 DB
- Двигатель GET: 120 DB
Децибелы широко используются для определения громкости звука, поскольку эта информация жизненно важна для защиты от повреждения ушей и предотвращения шумового загрязнения. Будь то оценка уровня шума, создаваемого строительством новой дороги, или определение интенсивности музыки в театре, децибелы и шкала децибел являются важными инструментами измерения.
Вот некоторые общие области, которые используют шкалу децибел для определения интенсивности звука.
Акустика
Шкала децибел обычно используется в акустике для измерения уровня звукового давления. Эталонный уровень давления звука в воздухе фиксируется на обычном пороге чувствительности среднего человека.
Электроника
Шкала децибел чаще всего используется в электронике для выражения амплитуды или мощности вместо процентов или арифметических отношений. Шкала децибел является полезной мерой, поскольку общий коэффициент усиления ряда компонентов (усилителей и аттенюаторов) в децибелах можно просто определить путем суммирования коэффициентов усиления всех отдельных компонентов.
Телекоммуникации
В телекоммуникациях децибелы обозначают потери или усиления сигнала, когда звук проходит от передатчика к приемнику через какую-либо среду, такую как свободное пространство, оптоволокно или коаксиальный кабель.
Видео и цифровые изображения
Что касается цифровых датчиков и датчиков видеоизображения, децибелы обычно используются для представления отношения оцифрованных сил света к видеонапряжениям.
Звук | Свойства, типы и факты
графические изображения звуковой волны
- Похожие темы:
- прием звука музыкальный звук ультразвук инфразвук громкость
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
звук , механическое нарушение состояния равновесия, которое распространяется через упругую материальную среду. Возможно и чисто субъективное определение звука, как воспринимаемого ухом, но такое определение не особенно просветляет и излишне ограничивает, ибо полезно говорить о звуках, не слышимых человеческим ухом, таких как как те, которые производятся собачьими свистками или гидролокационным оборудованием.
Изучение звука следует начинать со свойств звуковых волн. Есть два основных типа волн, поперечные и продольные, различающиеся по способу распространения волны. В поперечной волне, такой как волна, генерируемая натянутой веревкой, когда один конец качается вперед и назад, движение, составляющее волну, перпендикулярно или поперечно направлению (вдоль веревки), в котором движется волна. Важное семейство поперечных волн генерируется электромагнитными источниками, такими как свет или радио, в которых электрические и магнитные поля, составляющие волну, колеблются перпендикулярно направлению распространения.
Посмотрите на подвешенную вибрирующую пружину, чтобы узнать о распространении звуковых волн.
Посмотрите все видео к этой статье. волна. Продольную волну можно создать в спиральной пружине, сжав несколько витков вместе, чтобы сформировать сжатие, а затем расслабив их, позволяя сжатию пройти по всей длине пружины. Воздух можно рассматривать как состоящий из слоев, аналогичных таким катушкам, со звуковой волной, распространяющейся по мере того, как слои воздуха «толкают» и «тянут» друг друга, подобно сжатию, движущемуся вниз по пружине.
Таким образом, звуковая волна состоит из чередующихся сжатий и разрежений или областей высокого и низкого давления, движущихся с определенной скоростью. Иными словами, оно состоит из периодического (то есть колебательного или вибрационного) изменения давления, происходящего вокруг равновесного давления, преобладающего в определенное время и в определенном месте. Равновесное давление и синусоидальные изменения, вызванные прохождением чистой звуковой волны (то есть волны одной частоты), представлены на рис. 1А и 1В соответственно.
Обсуждение звуковых волн и их распространения можно начать с рассмотрения плоской волны одной частоты, проходящей через воздух. Плоская волна — это волна, которая распространяется в пространстве как плоскость, а не как сфера с увеличивающимся радиусом. Таким образом, он не совсем точно отражает звук (см. Ниже Круговые и сферические волны). Волна одной частоты будет слышна как чистый звук, подобный звуку, создаваемому легким ударом камертона. Как теоретическая модель, она помогает объяснить многие свойства звуковой волны.
Рисунок 1C – другое представление звуковой волны, показанной на рисунке 1B. Как показано синусоидальной кривой, изменение давления в звуковой волне повторяется в пространстве на определенном расстоянии. Это расстояние известно как длина волны звука, обычно измеряемая в метрах и обозначаемая λ. Когда волна распространяется по воздуху, одной полной длине волны требуется определенный период времени, чтобы пройти определенную точку в пространстве; этот период, представленный T , обычно измеряется в долях секунды. Кроме того, в течение каждого интервала времени в одну секунду через точку в пространстве проходит определенное количество длин волн. Известное как частота звуковой волны, количество длин волн, проходящих в секунду, традиционно измеряется в герцах или килогерцах и обозначается 9.0013 ф .
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас
Знать о волнах и математической зависимости между частотой и периодом волн
Посмотреть все видео к этой статьеСуществует обратная зависимость между частотой волны и ее периодом, такая, что
Распознать разницу между частотой и амплитудой с помощью изучение звуковых волн
Посмотреть все видео к этой статье Это означает, что звуковые волны с высокими частотами имеют короткие периоды, а низкочастотные - с длинными.
Например, звуковая волна с частотой 20 герц будет иметь период 0,05 секунды (, то есть 20 длин волн в секунду × 0,05 секунды/длина волны = 1), в то время как звуковая волна в 20 кГц будет иметь период 0,00005 секунды (20 000 длин волн в секунду × 0,00005 секунды/длина волны = 1). Между 20 герцами и 20 килогерцами находится частотный диапазон слуха человека. Физическое свойство частоты физиологически воспринимается как высота тона, так что чем выше частота, тем выше воспринимаемая высота тона. Существует также связь между длиной волны звуковой волны, ее частотой или периодом и скоростью волны ( S ), так что
Математические значения
Равновесное значение давления, представленное равномерно расположенными линиями на рис. 1А и осью графика на рис. 1С, равно атмосферному давлению, которое преобладало бы в отсутствие звуковой волны. При прохождении сжатий и разрежений, составляющих звуковую волну, возникнут колебания выше и ниже атмосферного давления. Величина этого отклонения от равновесия известна как амплитуда звуковой волны; измеряется в паскалях или ньютонах на квадратный метр, обозначается буквой 9.
0013 А . Смещение или возмущение плоской звуковой волны можно математически описать общим уравнением движения волны, которое в упрощенном виде записывается так:
Это уравнение описывает синусоидальную волну, которая повторяется после перемещения вправо на расстояние λ x ) со скоростью, определяемой уравнением (2).
Амплитуда звуковой волны определяет ее интенсивность, которая в свою очередь воспринимается ухом как громкость. Интенсивность звука определяется как средняя скорость передачи энергии на единицу площади, перпендикулярную направлению распространения волны. Его связь с амплитудой можно записать как где ρ — равновесная плотность воздуха (измеряется в килограммах на кубический метр), а S — скорость звука (в метрах в секунду). Интенсивность ( I ) измеряется в ваттах на квадратный метр, причем ватт является стандартной единицей мощности в электрическом или механическом использовании.
Значение атмосферного давления при «стандартных атмосферных условиях» обычно составляет примерно 10 5 паскалей или 10 5 ньютонов на квадратный метр.
Минимальная амплитуда изменения давления, воспринимаемая человеческим ухом, составляет около 10 -5 паскалей, а амплитуда давления на пороге боли составляет около 10 паскалей, поэтому изменение давления в звуковых волнах очень мало по сравнению с давлением атмосферы. В этих условиях звуковая волна распространяется линейно, то есть продолжает распространяться в воздухе с очень небольшими потерями, рассеиванием или изменением формы. Однако, когда амплитуда волны достигает примерно 100 паскалей (примерно одна тысячная атмосферного давления), в распространении волны возникают значительные нелинейности.
Нелинейность возникает из-за особого воздействия на давление воздуха, вызванного синусоидальным смещением молекул воздуха. Когда колебательное движение, образующее волну, мало, увеличение и уменьшение давления также малы и почти равны. Но когда движение волны велико, каждое сжатие создает избыточное давление большей амплитуды, чем уменьшение давления, вызванное каждым разрежением.
