Для определения уровней интенсивности и звукового давления на любой частоте приняты интенсивность нулевого уровня 0= 10-2 Вт/м2 и звуковое давление нулевого уровня Р0=2-10-5 Па. Они примерно соответствуют минимальной интенсивности и минимальному звуковому давлению, воспринимаемыми человеческим ухом на частоте 1000 Гц.
Звуки, произнесенные с одинаковой интенсивностью разными людьми, отличаются друг от друга. Это объясняется тем, что при произнесении ввука кроме основной частоты (основного тона) возникает ряд дополнительных частот (обертонов), количество и интенсивность которых для каждого человека различны. Обертонами и определяется тембр голоса.
Человеческое ухо может улавливать только те звуковые колебания, интенсивность которых больше определенной минимальной величины, называемой порогом слышимости. Этот порог различен для разных частот. Кривая, соединяющая точки, соответствующие порогу слышимости каждой из частот, называется кривой порога слышимости. На рис. 9 показана зависимость порога болевого ощущения и порога слышимости от частоты.
Очень громкие звуки воспринимаются ухом как болевые ощущения. Величина интенсивности звука, или звукового давления, при котором начинает наблюдаться ощущение боли, называется порогом ощущения давления или болевого ощущения. Как видно из рис. 9, порог болевого ощущения также зависит от частоты звука и имеет наименьшее значение при частоте порядка 5000 Гц.
Мерой громкости звука является уровень громкости. Звуковые колебания с разными частотами и одинаковыми интенсивностями воспринимаются с разной громкостью. Например, громкость звука с частотой 100 Гц и интенсивностью /=10~8 Вт/м2 будет равна громкости звука частотой 1000 Гц и /=10~12 Вт/м2. Такие звуки называются равногромкими.
Свойство уха изменять порог слышимости (приспособление к громкости воспринимаемого звука) называется адаптацией слуха. Процесс адаптации происходит с некоторым запаздыванием во времени (3—5 с), что необходимо учитывать при разработке схем телефонных аппаратов.
При воздействии на ухо звуков с разной громкостью громкий звук заглушает слабый и ухо воспринимает не два, а один звук. Это явление называется маскировкой звука.
Основными характеристиками качества телефонной передачи являются разборчивость, громкость и натуральность воспроизводимой речи на приемном конце. Разборчивость измеряется количеством слогов, принятых без искажения. Натуральность характеризуется тембром речи, позволяющим узнавать говорящего по голосу.
Мощность звуковых колебаний речи может изменяться в довольно больших пределах (от шепота до крика). Диапазон изменения мощности звука речи выражают в децибелах; он называется динамическим диапазоном речи и равен
Д = 1=57 дБ- 0,01
где 5000 мкВт—мощность звуковых колебаний при крике; 0,01 мкВт — при шепоте. По телефонным каналам передают динамический диапазон, равный 25—30 дБ. |