Helirõhk

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
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 lokaalne helilaine tekitatud rõhu hetkeline hälve ümbritseva rõhu keskväärtusest (tasakaaluväärtusest).

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

Helirõhk p lisandub (positiivse või negatiivse märgiga) vahelduvasuunalise rõhuna staatilisele rõhule p0 (nt õhurõhule) ja avaldub pinna A pindalaühikule (ruutmeetrile) mõjuva jõuna F (paskalites), mõõtühik Pa/m2:

Vahelduv helirõhk p on staatilisest rõhust p0 palju väiksem.

Kui heliks on lihtheli, siis muutub rõhk ajas vastavalt valemile

kus on helirõhu amplituud ja ω ringsagedus .

Helirõhutase[muuda | muuda lähteteksti]

Tingituna sellest, et kuulmisaistingu tundlikkus pole võrdeline mitte helirõhu suhtelise muutusega, vaid ligikaudu logaritmiga helirõhkude suhtest, kirjeldatakse helirõhkusi tihti just sellise suurusega ehk helirõhutasemega, mida esitatakse detsibellides.

Helirõhutaseme arvutamisel võrreldakse mõõdetavat helirõhku lähtesuurusega p0, milleks õhuakustikas on valitud inimese kuuldelävele vastav kokkuleppeline helirõhk

p0 = 20 µPa = 2 · 10−5 = 0,00002 Pa.

Vees on kastusel lähtesuurusena p0 = 1 µPa.

Helirõhutase on arvutatav valemiga

kus

  • on ruutkeskmine helirõhk;
  • on helirõhu lähtesuurus.

Näiteks kui on 100 Pa (see vastab inimese valulävele), siis helirõhutase

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

Mingit helirõhutaset ja vastavat heliintensiivsuse taset väljendab ühesuurune detsibellide arv (vtHeliintensiivsuse 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]