Presión de sonido

La presión sonora es un exceso de presión variable que se produce en un medio elástico cuando una onda sonora lo atraviesa . La unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el pascal (Pa).

El valor instantáneo de la presión sonora en un punto del medio cambia tanto con el tiempo como al moverse a otros puntos del medio, por lo tanto, el valor de la raíz cuadrada media de esta cantidad asociada con la intensidad del sonido es de interés práctico :

I={\langle p^{2}\rangle _{t} \over Z_{S)),

dónde

yo

- intensidad sonora , W / m² ;

pags

- presión sonora, Pa ;

{\ estilo de visualización Z_ {S}}

es la resistencia acústica específica del medio;

{\ estilo de visualización \ langle \ rangle _ {t))

— promedio de tiempo.

Al considerar las oscilaciones periódicas, a veces se usa la amplitud de la presión del sonido; Entonces, para una onda sinusoidal

p=p_{0}\sin(\omega t+\varphi ),\qquad \langle p^{2}\rangle _{t}={\pi p_{o}^{2} \over \omega },

I={\pi p_{0}^{2} \over \omega Z_{S)),

donde es la amplitud de la presión del sonido. $p_{0}$

Nivel de presión sonora ( ing. SPL , nivel de presión sonora ) - medido en unidades logarítmicas , el valor de la presión sonora, referido a la presión de referencia (inicial) \ u003d 20 μ Pa , correspondiente al umbral de audibilidad de una onda sonora sinusoidal con una frecuencia de 1 kHz : $p_{\mathrm {SPL} }$

L_{p}=20~\mathrm {lg} ~{p \over 20~\mu \Pi \mathrm {a} }

base de datos

Si es necesario indicar la presión inicial, su valor se coloca entre paréntesis después de la designación del nivel, por ejemplo: L P (ref. 20 μPa) = 20 dB, o L P (re 20 μPa) = 20 dB ( re es abreviatura de referencia en inglés ); también es posible una forma corta de grabación - L P / 20 μPa = 20 dB. Se permite indicar el valor de la presión inicial después del valor del nivel, entre paréntesis después del espacio obligatorio, por ejemplo: 20 dB (ref. 20 µPa) ; además, en la práctica, también se utiliza una forma abreviada de registro, por ejemplo: 20 dB (20 μPa) [1] [2] .

Ejemplos de presión sonora

Los niveles de presión sonora se dan en dB (ref. 20 µPa):

0 - no se escucha nada - el umbral de audición para una onda sinusoidal con una frecuencia de 1 kHz;
5 - casi nada se escucha - silencio en las montañas;
10 - casi inaudible - susurro , tictac del reloj, susurro silencioso de hojas, el sonido de una aguja que cae;
15 - apenas audible - el susurro de las hojas;
20 - apenas audible - nivel de fondo en áreas abiertas;
25 - tranquilo - campo lejos de las carreteras, ronroneo de un gato a una distancia de 0,5 m;
30 - silencioso - reloj de pared, el ruido máximo permitido para fuentes de ruido constante ubicadas en locales residenciales, por la noche de 21:00 a 07:00;
35 - claramente audible - conversación apagada, biblioteca tranquila, ruido en el ascensor;
40 - claramente audible - una conversación tranquila, una institución (oficina), el ruido de un aire acondicionado, el ruido de un televisor en la habitación de al lado;
50 - claramente audible - conversación de volumen medio, calle tranquila , lavadora ;
60 - moderadamente ruidoso - conversación en voz alta, la norma para las oficinas;
65 - muy ruidoso - conversación en voz alta a una distancia de 1 m;
70 - ruidoso - conversaciones en voz alta a una distancia de 1 m, el ruido de una máquina de escribir , una calle ruidosa, una aspiradora a una distancia de 3 m;
75 - ruidoso - gritos , risas a una distancia de 1 m, ruido en un viejo vagón de tren ;
80 - muy ruidoso - una alarma fuerte a una distancia de 1 m, gritos, una motocicleta con silenciador , el sonido del motor de un camión en marcha , un sonido largo que causa pérdida de audición;
85 - muy ruidoso - un fuerte grito, una motocicleta con silenciador;
90 - muy ruidoso - gritos fuertes, martillo neumático , camión diesel pesado a una distancia de 7 m, un vagón de carga a una distancia de 7 m, el sonido es casi imposible de ignorar;
95 - muy ruidoso - vagón de metro a una distancia de 7 m, piano a todo volumen a una distancia de 1 m;
100 - extremadamente ruidoso - señal de automóvil fuerte a una distancia de 5-7 m, herrería, fábrica muy ruidosa;
110 - extremadamente ruidoso - el ruido de un tractor en funcionamiento a una distancia de 1 m, música alta, helicóptero ;
115 - extremadamente ruidoso - chorro de arena a una distancia de 1 m, potente subwoofer para automóvil, bocina de aire para bicicleta;
120 - casi insoportable - umbral del dolor , trueno , martillo neumático , vuvuzela a 1 m de distancia, ruido en el estadio, quemador de oxígeno;
130 - dolor - sirena , el ruido de las calderas remachadoras , un récord para el grito más fuerte, una motocicleta (sin silenciador);
140 - lesión del oído interno - despegue de un avión a reacción a una distancia de 25 m, volumen máximo en un concierto de rock ;
150 - shell shock , lesiones - despegue de un cohete lunar a una distancia de 100 m [3] , un motor a reacción a una distancia de 30 m, competencias en sistemas de sonido de automóviles, la visión se está deteriorando;
160 - choque , trauma, posible ruptura del tímpano - disparo de arma de fuego cerca del oído, competencia en sistemas de sonido de automóviles, onda de choque de un avión supersónico o de una explosión con una presión de 0,002 MPa ;
165-185 - granada de aturdimiento [4] ;
194 - onda de choque de aire con una presión de 0,1 MPa, igual a la presión atmosférica , posible ruptura de los pulmones ;
200: onda de choque de aire con una presión de 0,2 MPa, es posible una muerte rápida;
250 - la presión máxima de la onda de choque del aire durante la explosión de trinitrotolueno - 60 MPa [5] ;
282 - la presión máxima de la onda de choque del aire durante una explosión nuclear - 2500 MPa [6] ;
300 - presión de detonación promedio de explosivos convencionales - 20,000 MPa;
374 - la presión máxima de los productos de reacción en el momento de una explosión nuclear - 100,000,000 MPa;
2367 - Presión de Planck - 4.63309 10 113 Pa.

Una presión superior a 140 dB (ref. 20 µPa) puede provocar la rotura del tímpano, barotrauma e incluso la muerte.

Notas

↑ GOST 8.417-2002 Sistema estatal para garantizar la uniformidad de las medidas (GSI). Unidades de valores, GOST del 04 de febrero de 2003 N° 8.417-2002 . docs.cntd.ru. Consultado el 26 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 16 de junio de 2019. (indefinido)
↑ GOST R IEC 60027-3-2016 Sistema estatal para garantizar la uniformidad de las mediciones (GSI). Designaciones de letras utilizadas en ingeniería eléctrica. Parte 3. Valores logarítmicos y relativos y unidades de medida, GOST R del 28 de diciembre de 2016 No. IEC 60027-3-2016 . docs.cntd.ru. Consultado el 12 de junio de 2019. Archivado desde el original el 28 de mayo de 2019. (indefinido)
↑ Taylor R. Shum / Ed. M. A. Isakovich. - M. : "Mir", 1978. - 308 p.
↑ Thompson L. Antiterrorista. Guía para la liberación de rehenes. - M.: FERIA-PRENSA, 2005. - S. 140-141.
↑ Yakovlev Yu. S. Hidrodinámica de explosiones. - L. : Sudpromgiz , 1961. - S. 112. - 313 p.
↑ Física de una explosión nuclear. Volumen 2. / Ministerio de Defensa de la Federación Rusa, CFTI. M., 1997. ISBN 5-02-015118-1 . - S. 33.

Presión de sonido

Ejemplos de presión sonora

Notas

Véase también