Helirõhk

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Heli iseloomustavad suurused
ja nende tasemed [1]
Suurus
(ühik)
Tase
(ühik)
Helirõhk p
(Pa)
Helirõhutase (SPL) Lp
(dB-SPL)
Heliintensiivsus I
(W/m2)
Heliintensiivsuse tase LI
(dB-SIL)
Helivõimsus Pak
(W)
Helivõimsuse tase LPak
(dB-PWL)
Helienergia W
(J)
Helienergia tase LW
(dB-SWL)
Helienergia tihedus E
(J/m3)
Helienergia tiheduse tase LE
(dB-SEL)
Helivaljus N
(sone)
Helivaljuse tase LN
(phone)

Helirõhk on akustikas helilaine tekitatud lisarõhk gaasis või vedelikus, mida mõõdetakse paskalites.[2].

Helirõhu diagramm:
1 – vaikus;
2 – heli esinemine;
3 – atmosfäärirõhk;
4 – helirõhk

Helirõhk lisandub vahelduvasuunalise (positiivse või negatiivse märgiga) rõhuna staatilisele rõhule (nt õhurõhule):

Helirõhk avaldub pinna pindalaühikule (ruutmeetrile) mõjuva jõuna :

Helirõhk on suuruselt staatilisest rõhust oluliselt väiksem.

Helirõhu muutust ajas saab lihtheli (siinustooni) korral kirjeldada valemiga

kus on helirõhu amplituud ja ringsagedus .

Helirõhutase[muuda | muuda lähteteksti]

Tingituna sellest, et kuulmisaisting pole võrdeline helirõhu muutusega, vaid ligikaudu selle logaritmiga, kasutatakse akustikas helirõhu asemel helirõhkude suhte logaritmi ja väljendatakse seda detsibellides. Õhus leviva helilaine korral on lähtetasemeks (kontrollväärtuseks) , millega helirõhkusid võrreldakse, kuuldelävele vastav kokkuleppeline helirõhk

Veeakustikas on kontrollväärtus 1 mikropaskal ehk

.

Teades mõõdetava helirõhu efektiivväärtust (ruutkeskmist väärtust , on helirõhutase vastava kontrollväärtuse suhtes arvutatav valemiga

Näiteks juhul, kui helirõhk on 100 Pa (see vastab inimese valulävele) ja tegemist on heliga õhus, siis helirõhutase

Kui on teada helirõhutase (näites Lp = 80 dB), saab arvutada sellele vastava helirõhu efektiivväärtuse:

Mingit helirõhutaset ja vastavat heliintensiivsuse taset väljendab ühesuurune detsibellide arv (vt Heliintensiivsuse tase). Seetõttu võib lühidalt kõnelda helitasemest või helinivoost (lühend SPL ingl k sõnadest sound pressure level).

Helirõhutasemega seotud mõisteid[2][muuda | muuda lähteteksti]

  • Helirõhutaseme korrigeeritud väärtus on helirõhutase, mille mõõtmisel on kasutatud asjakohaste standardite nõuetele vastavaid sagedusfiltreid A ja C ja mida tähistatakse vastavalt LpA ja LpC.
  • Ekvivalentne helirõhutase LpA,eq,T või LpC,eq,T on helirõhutase teatud ajavahemikul, mille mõõtmisel kasutatakse A- või C-korrektsiooni ja mida mõõdetakse detsibellides (dB).
  • Maksimaalne helirõhutase LpA,max või LpC,max on helirõhutaseme maksimaalne väärtus teatud ajavahemikul, mille mõõtmisel kasutatakse A- või C-korrektsiooni ja ajakarakteristikut "Fast", kui mõõtmismeetodites ei ole sätestatud teisiti, ja mida mõõdetakse detsibellides (dB).
  • Heli kokkupuutetase LAE on üksiku mürasündmuse A-korrigeeritud helirõhutase, mis on mõõdetud teatud ajavahemikus T ja taandatud ajavahemikule T0 = 1 s.

Mitmesuguste heliallikate efektiivsed helirõhud ja vastavad helirõhutasemed[muuda | muuda lähteteksti]

Heliallikas või
olukord
Kaugus heliallikast
või mõõtekoht
Helirõhk prms
Pa
Helirõhutase Lp
dB
Reaktiivlennuk 30 m 630 Pa 150 dB
Kahuripauk 1 m 200 Pa 140 dB
Valulävi kõrvas 100 Pa 134 dB
Kuulmiskahjustus
lühiajalisel toimel
kõrvas alates 20 Pa 120 dB
Lahingulennuk 100 m 6,3–200 Pa 110–140 dB
Suruõhuvasar, diskoteek 1 m 2 Pa 100 dB
Kuulmiskahjustus
kestval toimel
kõrvas alates 0,36 Pa 85 dB
Liiklus magistraalteel 10 m 0,2–0,63 Pa 80–90 dB
Auto 10 m 0,02–0,2 Pa 60–80 dB
Teler
keskmisel tugevusel
1 m 0,02 Pa 60 dB
Normaalne vestlus 1 m 2 · 10−3 –2 · 10−2 Pa 40–60 dB
Vaikne tuba kõrvas 2 · 10−4 –6,3 · 10−4 Pa 20–30 dB
Puulehtede sahin,
vaikne hingamine
kõrvas 6,32 · 10−5 Pa 10 dB
Kuuldelävi sagedusel 2 kHz kõrvas 2 · 10−5 Pa (20 µPa) 0 dB

Heli kiirgusrõhk[muuda | muuda lähteteksti]

Heli kiirgusrõhk on keskmine rõhk, mida heli avaldab heliväljas olevale kehale. See heli rõhk P on võrdeline helienergia tihedusega ja oleneb heli langemisnurgast ning ka pinna peegeldustegurist. Ülalkirjeldatud helirõhust p on kiirgusrõhk P mitu suurusjärku väiksem. Näiteks kui heliintensiivsus on 1 W/m2 (tase vastavalt 160 dB), siis p = 3000 Pa, aga P normaalisihis ainult ca 10 Pa.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]