Ses gücü nedir? Nasıl hesaplanır?
Ses gücü, bir kaynak tarafından yayılan enerji hızı veya birim zamandaki ses enerjisidir ( SI biriminde J / s veya W ).
Ses bir ortam yoluyla yayıldığında akustik ses gücü olarak aktarılır.
Ses yoğunluğu, bir yüzey boyunca ses gücü iletimidir (W / m2) – bir yüzey boyunca yönü olan bir vektör miktarıdır.
Bu nedenle bir kaynaktan yayılan ses gücü, akustik yoğunluğu çevreleyen bir yüzeye entegre olarak hesaplanabilir.
N = ∫S I·n dS (1)
N = kaynaktan (W) yayılan akustik güç
I = ses şiddeti – yüzey boyunca ses gücü (W / m 2 )
n = birim alana normal birim vektör
S = Yüzey alanı çevreleyen kaynağı (m, 2 )
Her yöne yayılan bir ses için – sanal küresel bir yüzey boyunca – akustik güç
N = 4 π r2 I (1b)
r = küre içindeki yarıçapı (m)
Ses Gücünün Seviyesi (dB)
Ses gücünü göreceli olarak referans güç – 10-12 W – logaritmik “desibel” ölçeğinde ifade etmek pratik olabilir.
LN = 10 log10(N / Nref)
= 10 log10(N) + 120 (2)
L N = ses gücü seviyesi ( desibel
, dB)N = ses gücü (W)
N ref = 10 -12 – referans ses gücü (W)
İnsan kulağı, 10 -12 W ila 10 – 100 W arasında değişen, 10/10 -12 = 10 13 aralığında ses güçlerini duyabilir.
Örnek – Ses Gücünün Seviyesi
Bir araçtan gelen ses gücü 0.0015 W. Ses gücü seviyesi aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
L N = 10 log 10 ((0.0015 W) / (10 -12 W))
= 91,8 dB
Bir makineden gelen ses gücü seviyesi 100 dB’dir. Ses gücü (1) ila yeniden düzenlenerek hesaplanabilir.
N = 10((LN – 120) / 10)
= 10(((100 dB) – 120) / 10)
= 0.01 W
Ses Yoğunluğu Seviyesi (dB)
Ses yoğunluğu ayrıca referans yoğunluğuna göre – işitme eşiği – 10-12 W/m2 – logaritmik “desibel” ölçeğinde ifade edilebilir.
LI = 10 log10(I / Iref)
= 10 log10(I) + 120 (3)
L I = ses yoğunluğu seviyesi ( desibel , dB)
I = ses şiddeti (W / m 2 )
I ref = 10 -12 (W/m2 referans ses yoğunluğu)
Ses yoğunluğu seviyesi ve ses basıncı seviyesinin değeri hemen hemen aynıdır.
LI = Lp – 0.2 (4)
Lp = ses basıncı seviyesi (dB)
Örnek – Ses Yoğunluğu ve Basınç Seviyesi – Kaynaktan uzaklaştıkça değişimi
Ses yoğunluğu – yüzeyi çevreleyen birim başına ses gücü transferi – yukarıdaki örnekte 100 dB makineden 1 m uzakta olacak şekilde yeniden (1b) yeniden düzenlenerek hesaplanabilir.
I = N / (4 π r2)
= (0.01 W) / (4 π (1 m)2)
= 0.0008 W/m2
Ses yoğunluğu seviyesi (3) aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
LI ≈ Lp ≈ 10 log10(0.0008 W/m2) + 120
= 89 dB
10 m mesafedeki ses yoğunluğu ise,
I = N / (4 π r2)
= (0.01 W) / (4 π (10 m)2)
= 0.000008 W/m2
Ses yoğunluğu seviyesi (3) aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
LI ≈ Lp ≈ 10 log10(0.0008 W/m2) + 120
= 69 dB
Tipik Ses Güçleri
Bazı ortak kaynaklardan gelen watt cinsinden ses gücü ve desibel cinsinden ses gücünün seviyesi aşağıda belirtilmiştir:
Kaynak | Ses Gücü – N – (W) | Ses Gücü Seviyesi – L N – (dB) (ref 10 -12 W) |
---|---|---|
Satürn Roketi | 100,000,000 | 200 |
Turbo Jet Uçak Motoru | 100.000 | 170 |
10.000 | 160 | |
İçinde jet motoru test hücresi Jet Uçağı Kalkış | 1.000 | 150 |
Büyük santrifüj fan, 800.000 m 3 / saat Turbo Pervane Düzlem de take-off | 100 | 140 |
Eksenel fan, 100.000 m 3 / h Makineli Tüfek Büyük Boru Organı | 10 | 130 |
Büyük talaş kırıcı çekiç Senfonik orkestra jet uçağı yolcu rampası ağır gök gürültüsü sonic boom küçük uçak motoru | 1 | 120 |
Santrifüj fan, 25.000 m 3 / sa Hızlandırılmış Motosiklet Ağır Metal, Sert Rock Grubu Müzik Patlaması radyo Zincir Testere Ahşap Çalışma Mağazası Büyük hava Kompresörü | 0.1 | 110 |
Hava keski Metro Çelik Tekerlekler Manyetik matkap basın Yüksek basınçlı gaz kaçağı çelik levha Banging Tahrik dişlisi Karayolu Hız de Car Normal Fan Vakum Pompası Banging Steel Plate Ahşap Planya Hava Kompresörü Pervane Düzlem Dıştan takma motorlu Loud sokak gürültüsü Gücü Çim Mover Helikopter | 0.01 | 100 |
Kesme testeresi Çekiçli değirmen Küçük hava kompresörü Öğütücü Ağır dizel araç Ağır şehir trafiği Çim biçme makinesi Uçak Normal uçuş kabini Mutfak Blender İplik Makineleri Pnömatik Kırıcı | 0.001 | 90 |
Çalar saat Bulaşık makinesi | 0.0001 | 80 |
Tuvalet Kızarma Baskı Basın Içinde Demiryolu Araba Gürültülü Ofis Içinde Otomobil Giyim Kurutma Elektrikli Süpürge | 0,00001 | 70 |
Büyük mağaza Meşgul restoran veya kantin Havalandırma Fanı Gürültülü Ev Ortalama Ofis Saç Kurutma Makinesi | 0.000001 | 60 |
Pencereli Klimalı Oda Ofis Hava Difüzörü Sessiz Ofis Ortalama Ev Çıkış Caddesi | 0.0000001 | 50 |
Ses, düşük Küçük Elektrikli Saat Özel Ofis Sessiz Ev Buzdolabı Kuş Şarkı Çevre Vahşi Tarım Arazi | 0.00000001 | 40 |
Gece yarısı sessiz bir evdeki oda Sessiz Konuşma Yayın Stüdyosu | ,000000001 | 30 |
Hışırtı yaprakları boş oditoryum fısıltı izle geçiyor kırsal ortam | ,0000000001 | 20 |
İnsan nefes | ,00000000001 | 10 |
,000000000001 | 0 |