Fysik

Decibel

16. marts 2020 af pointless - Niveau: B-niveau

Har decibelskalaen et slutpunkt?


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. marts 2020 af Eksperimentalfysikeren

Det kommer an på, hvad man mener med et slutpunkt. Skalaen selv har ikke nogen begrænsning. 

Derimod er der en øvre grænse for lydtryk. Man regner normalt for lydbølger med størrelsen af det overtryk, der er i "bølgetoppene", men der er jo også et statisk tryk i det medie, bølgen forplanter sig i. Hvis overtrykket bliver større end det statiske tryk, vil trykket i "bølgedalene" blive negativt. Det kan det ikke i luft, så den normale bølgeudbredelse kan ikke finde sted. I vand er sagen noget anderledes. Man vil ofte observere ved stor lydintensitet, at der dannes bobler i "bølgedalene". De klapper sammen så snart trykket igen bliver positivt. Man kan også komme ud fra, at vandet ikke nær at danne boblerne, så det "hænger sammen" i et område med negativt tryk. Ved udbredelse i faste stoffer er der ikke noget statisk tryk. Der opstår trækspændinger. Er disse trækspændinger store nok, vil materialet gå i stykker.

Der er altså fysiske grænser for, hvor kraftige lyde kan være, hvis der er tale om enkelttoner eller klange. Anderledes stiller det sig med lyd i form af en impuls (f.eks. en eksplosion). Her er der kun en trykbølge og den kan i princippet være vilkærlig stor.

Lidt anderledes stiller tingene sig for den nedre grænse. 0dB ligger tæt ved den svageste lyd, vi kan høre. Den ligger samtidig tæt ved det støjniveau, der kommer fra molekylernes termiske bevægelser. Beregner man en lyds påvirkning af en plade på størrelse med vores trommehinde, og den tilsvarende støjpåvirkning, opdager man, at støjen er større end lyden. Vores ydre øre samler lyden fra et område på et par kvadratcentimeter og koncentrerer den på trommehinden. Støjen bliver også samlet sammen, men mens alle dele af tragtåbningen modtager lydens bølgetoppe samtidig, er der ingen faserelation mellem støjen fra forskellige dele af område, hvorfor støjen ikke koncentreres så meget. Hunde har meget større øretrakte og kan derfor høre endnu svagere lyde end menesker. Der er en øvre grænse for, hvor store ører dyr har, og dermed en nedre høregrænse. Man kan dog udvikle udstyr, der kan komme længere ned. Der er således en nedre grænse, men det er lidt flydende, hvor den ligger.


Skriv et svar til: Decibel

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.