jednotka: Hertz (Hz)
Rozlišujeme veličiny:
ABSOLUTNÍ VÝŠKA TÓNU = veličina určená frekvencí kmitání zdroje jednoduchého tónu
RELATIVNÍ VÝŠKA TÓNU = veličina určená poměrem kmitočtu daného tónu, ke kmitočtu tónu, který se volí jako základní
Základní tóny:
v hudbě: komorní a (a1) - f = 440 Hz
v technice: tón o frekvenci 1000 Hz
Základní stupnice (c dur):
zajímavost: tóny v oktávě mají 2 x větší kmitočet (fc´= 2.fc)
bez jednotky
pomocné pojmy:
vyšší harmonické tóny = tóny, jejichž frekvence je rovna celočíselnému násobku frekvence základního tónu
složený tón = tón složený z jednoduchého základního tónu a jistého počtu vyšších harmonických tónů, jejichž kmitočty jsou násobkem kmitočtu základního tónu
podle barvy zvuku můžeme subjektivně rozlišit dva složené tóny, které mají stejnou výšku, ale vydávají jej různé zdroje zvuku (např. stejné tóny hrané houslemi, klarinetem a pianem)
jednotka: Bel (B)
Zvuková vlna = periodické rozpínání a stlačování pružného prostředí (vzduch, voda), projeví se jako periodické změny tlaku vzduchu
Hlasitost zvuku závisí na:
frekvenci zvuku (nejcitlivější na zvuk o frekvenci 4 kHz)
íntenzitě zvuku
jednotka: W/m2
I ... intenzita zvuku
ΔP ... výkon zvukového vlnění
ΔS ... plocha, na kterou zvukové vlnění dopadá
jednotka: decibel (dB)
L ... hladina intenzity zvuku
I ... zvýšená hodnota intenzity zvuku
I0 ... základní hodnota intenzity zvuku
I0 = 10-12 W/m2 (práh slyšení)
Zdroj dat v tabulce:
MIKULČÁK, Jiří. Matematické, fyzikální a chemické tabulky a vzorce pro střední školy. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-719-6264-3.
PRÁH SLYŠENÍ
nejnižší hranice, kterou ucho vnímá
(pod touto hranicí nic neslyšíme)
Δp = 10-5 Pa
P = 10-12 W
I0 = 10-12 W/m2
L = 0 dB
amplituda slyšitelného zvuku
10-11 m (nejslabší slyšitelný zvuk)
PRÁH BOLESTI
nejvyšší hranice, kterou ucho vnímá
(její překročení vede k poškození sluchu)
Δp = 102 Pa
P = 1 W
I = 10 W/m2
L = 130 dB
amplituda slyšitelného zvuku
10-5 m (nejsilnější slyšitelný zvuk)
Poměr největší a nejmenší hodnoty intenzity zvuku je 1012. (Obrovské číslo!) Proto se v praxi častěji využívá veličina hladina intenzity zvuku (L), která souvisí s intenzitou zvuku přes logaritmus.
Zdroj dat v tabulce:
MIKULČÁK, Jiří. Matematické, fyzikální a chemické tabulky a vzorce pro střední školy. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-719-6264-3.
Řešená úloha na intenzitu zvuku (Encyklopedie fyziky, pdf)
Řešená úloha na intenzitu zvuku (Vaščák.cz)
Řešená úloha na hladinu intenzity zvuku (Příklady.eu, příklad č. 8)
Zvuk o různých frekvencích (RNDr. Vladimír Vaščák)