Helivaljus

Allikas: Vikipeedia
Heli iseloomustavad suurused
ja nende tasemed [1]
Suurus
(ühik)
Tase
(ühik)
Helirõhk p
(Pa)
Helirõhu tase (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)

Helivaljus on akustikas heliaistingu subjektiivne mõõt, [2] mis väljendab heli kõrvaga tajutavat valjust. [3]. Helivaljus oleneb helirõhu tasemest ja helisagedusest, liitheli korral ka selle komponentide ajalisest vahekorrast.

Igapäevakeeles on helivaljuse tähenduses kasutusel ka helitugevus (resp heli tugevus).

Samavaljuskõverad

Samavaljuskõverad[muuda | muuda lähteteksti]

Helivaljuse sõltuvust sagedusest näitavad samavaljuskõverad, mis on saadud erinevatel helirõhu tasemetel heliaistingute võrdlemise teel helivaljusega sagedusel 1000 Hz (see on valitud etalonsageduseks). Teiste sagedustega heli valjuse määramiseks võrdsustatakse kuulmise teel tundmatu heli põhjustatud heliaistingu tugevus etalonheli tasemega. Selleks reguleeritakse mõõdetaval sagedusel audiomeetrit kasutades helitase selliseks, et heli oleks kuuldav niisama valjult kui sagedusel 1000 Hz, millele vastav helirõhu tase on teada. Mida madalam on sagedus, seda suurem peab olema helirõhu tase, et heli oleks kuuldav niisama valjult kui sagedusel 1000 Hz. Kõige tundlikum on kõrv 3–4 kHz piirkonnas, seejärel väheneb kõrva tundlikkus seda enam, mida kõrgem on sagedus.

Kõige laiemalt on tuntud H. Fletcheri ja W. A. Munsoni samavaljuskõverad artiklist, mis ilmus 1933. a ajakirjas Acoustic Society of America. [4] Edasiste uuringute alusel täpsustatud kujul esitab neid kõveraid ISO standard 226:2003. [5]

Helivaljuse ühikute foon (Phon) ja soon (Sone) omavaheline seos

Mõõtühikud ja mõõtmine[muuda | muuda lähteteksti]

Helivaljust kui psühhoakustilist suurust mõõdetakse lähtuvalt helirõhust. Kuulmistaju logaritmilise iseloomu tõttu väljendatakse helirõhu taset – helinivood – detsibellides (vt helirõhu tase).

Helivaljuse mõõtühik on foon (rahvusvaheline tähis: phon). Selle ühiku võttis kasutusele Saksa füüsik H. Barkhausen 1925. a.

Foonide logaritmiline skaala on valitud nii, et 1000 Hz sagedusega siinustooni helivaljuse tase foonides on arvuliselt võrdne helirõhu tasemega. Muude sagedustega helide korral üldiselt erineb foonides väljendatud helivaljuse tase detsibellides esitatud helinivoost.

Sagedusfiltrite karakteristikud

Heli muutub alates nivoost 40 dB subjektiivselt kaks korda tugevamaks siis, kui helirõhk suureneb 10 dB võrra. See seaduspärasus kehtib ka liithelide ja müra (laia spektriga heli) korral. Seepärast on helivaljuse mõõtmisel fooni kõrval kasutusel ka teine mõõtühik, nimelt soon (rahvusvaheline tähis: sone). Valjusele 1 soon on seatud vastavaks 40 fooni, sest sellest nivoost alates on fooni ja sooni vaheline sõltuvus lineaarne. Seega 50 foonile vastab 2 sooni, 60 foonile 4 sooni, 70 foonile 8 sooni jne. Valjusele 1 soon vastab tasane kõnelus.

Mõõtühik soon võeti USA psühholoogi S. S. Stevensi ettepanekul kasutusele 1936. aastal.

Tavaliselt mõõdetakse heliallikate laia spektriga helisid, sealhulgas müra. Seejuures kasutatakse vastavates mõõteriistades sagedusfiltreid, mille karakteristikud on üldjoontes vastupidised samavaljuskõveratele. Sõltuvalt mõõdetava heli sagedusspektrist ja liigist saab mõõteriistas kasutada sagedusfiltreid karakteristikuga A, B ja C (harvemini ka D):

  • kõvera A järgi mõõdetakse helinivood dB(A) helivaljusel ca 20–40 fooni
  • kõvera B järgi mõõdetakse helinivood dB(B) helivaljusel ca 50–70 fooni
  • kõvera C järgi mõõdetakse helinivood dB(C) helivaljusel ca 80–90 fooni

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]