শব্দের তীব্রতা

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে

শব্দের তীব্রতা[সম্পাদনা]

শব্দের তীব্রতা, যা শাব্দিক তীব্রতা হিসাবেও পরিচিত, সেই অঞ্চলটির জন্য লম্ব দিকের একক অঞ্চলে শব্দ তরঙ্গ দ্বারা বাহিত শক্তি হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়। তীব্রতার এসআই ইউনিট, যার মধ্যে শব্দ তীব্রতা অন্তর্ভুক্ত হয় প্রতি বর্গমিটার ওয়াট (ডাব্লিউ / এম²)। শব্দের তীব্রতার একক বেল/ডেসিবেল।একটি অ্যাপ্লিকেশন হ'ল শব্দের শক্তির পরিমাণ হিসাবে শ্রোতার স্থানে বাতাসে শব্দ তীব্রতার শব্দ পরিমাপ।[১] শব্দ তীব্রতা শব্দ চাপ হিসাবে একই শারীরিক পরিমাণ নয়। মানব শ্রবণটি শব্দ চাপের সাথে সরাসরি সংবেদনশীল যা শব্দটির তীব্রতার সাথে সম্পর্কিত। গ্রাহক অডিও ইলেকট্রনিক্সগুলিতে স্তরের পার্থক্যগুলিকে "তীব্রতা" পার্থক্য বলা হয় তবে শব্দ তীব্রতা একটি নির্দিষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত পরিমাণ এবং সাধারণ মাইক্রোফোন দ্বারা সংবেদন করা যায় না।

শব্দ তীব্রতা স্তর একটি রেফারেন্স তীব্রতার সাথে সাউন্ড তীব্রতার সাথে সম্পর্কিত লোগারিথমিক প্রকাশ।

গাণিতিক সংজ্ঞা সম্পাদনা[সম্পাদনা]

শব্দ তীব্রতা I চিহ্ন দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় কোথায় p শব্দচাপ; v কণার বেগ। Iএবং v উভয়ই ভেক্টর, যার অর্থ উভয়ই একটি দিকের পাশাপাশি বিশালত্বও রাখে। শব্দটির তীব্রতার দিকনির্দেশ হ'ল গড় দিক, যেখানে শক্তি প্রবাহিত হয়।

T দিয়ে সময় দেওয়ার সময় গড় সাউন্ডের তীব্রতা, {\displaystyle \langle \mathbf {I} \rangle ={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}p(t)\mathbf {v} (t)\,\mathrm {d} t.}\langle \mathbf I\rangle = \frac{1}{T}\int_0^T p(t) \mathbf v(t)\,\mathrm{d}t. এবং {\displaystyle \mathrm {I} =2\pi ^{2}\nu ^{2}\delta ^{2}\rho c}{\displaystyle \mathrm {I} =2\pi ^{2}\nu ^{2}\delta ^{2}\rho c}

বিপরীত-বর্গ আইন[সম্পাদনা]

একটি গোলাকার শব্দ তরঙ্গ জন্য, গোলকের কেন্দ্র থেকে দূরত্ব আর এর ক্রিয়া হিসাবে রেডিয়াল দিকের তীব্রতা দ্বারা প্রদত্ত হয় {\displaystyle I(r)={\frac {P}{A(r)}}={\frac {P}{4\pi r^{2}}},}I(r) = \frac{P}{A(r)} = \frac{P}{4 \pi r^2}, p শব্দ শক্তি; A (r) হ'ল ব্যাসার্ধের গোলকের তলভূমি r সুতরাং গোলকের কেন্দ্র থেকে শব্দের তীব্রতা 1 /r2 হিসাবে হ্রাস পায়: {\displaystyle I(r)\propto {\frac {1}{r^{2}}}.}I(r)\propto {\frac {1}{r^{2}}}. এই সম্পর্কটি একটি বিপরীতমুখী আইন।

শব্দ তীব্রতা স্তর সম্পাদনা[সম্পাদনা]

শব্দ তীব্রতা স্তর (এসআইএল) বা শাব্দ তীব্রতা স্তর হল একটি রেফারেন্স মানের সাথে সম্পর্কিত শব্দের তীব্রতার স্তর (একটি লোগারিথমিক পরিমাণ)।

এটি এলআই হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, নেপারস, বেলস বা ডেসিবেলে প্রকাশিত হয়েছে এবং সংজ্ঞায়িত হয়েছে: {\displaystyle L_{I}={\frac {1}{2}}\ln \!\left({\frac {I}{I_{0}}}\right)\!~\mathrm {Np} =\log _{10}\!\left({\frac {I}{I_{0}}}\right)\!~\mathrm {B} =10\log _{10}\!\left({\frac {I}{I_{0}}}\right)\!~\mathrm {dB} ,}L_I = \frac{1}{2} \ln\!\left(\frac{I}{I_0}\right)\!~\mathrm{Np} = \log_{10}\!\left(\frac{I}{I_0}\right)\!~\mathrm{B} = 10 \log_{10}\!\left(\frac{I}{I_0}\right)\!~\mathrm{dB}, যেখানে,

I শব্দ তীব্রতা; আই 0 হল রেফারেন্স শব্দটির তীব্রতা; 1 এনপি = 1 হ'ল নীপার; https://en.m.wikipedia.org/wiki/Neper 1 বি = 1/2

ln (10) হল বেল;

1 ডিবি = 1/20

ln (10) হ'ল ডেসিবেল।

বায়ুতে সাধারণত ব্যবহৃত রেফারেন্স শব্দের তীব্রতা {\displaystyle I_{0}=1~\mathrm {pW/m^{2}} .}I_0 = 1~\mathrm{pW/m^2}. শব্দের তীব্রতা, যা শাব্দিক তীব্রতা হিসাবেও পরিচিত, সেই অঞ্চলটির জন্য লম্ব দিকের একক অঞ্চলে শব্দ তরঙ্গ দ্বারা বাহিত শক্তি হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়। তীব্রতার এসআই ইউনিট, যার মধ্যে শব্দ তীব্রতা অন্তর্ভুক্ত হয় প্রতি বর্গমিটার ওয়াট (ডাব্লিউ / এম²)। একটি অ্যাপ্লিকেশন হ'ল শব্দের শক্তির পরিমাণ হিসাবে শ্রোতার স্থানে বাতাসে শব্দ তীব্রতার শব্দ পরিমাপ।[২] কক্ষের অবস্থার অধীনে অবিচ্ছিন্ন মানব কানের দ্বারা শ্রবণযোগ্য প্রায় সর্বনিম্ন শব্দ তীব্রতা। এই রেফারেন্সটি ব্যবহার করে শব্দ তীব্রতার স্তরের জন্য যথাযথ স্বরলিপিগুলি হ'ল এলআই / (1 পিডাব্লিউ / এম²) বা এলআই (পুনরায় (1 পিডাব্লিউ / এম²) , তবে ডিবিএস এসআইএল, ডিবি (এসআইএল), ডিবিএসআইএল, বা ডিবিএসআইএল স্বরলিপিগুলি খুব সাধারণ, এমনকি যদি তারা এসআই দ্বারা গৃহীত হয় না [[4]

রেফারেন্স শব্দটির তীব্রতা I0টিকে এমনভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেহেতু একটি প্রগতিশীল বিমান তরঙ্গ শব্দের তীব্রতা স্তর (এসআইএল) এবং শব্দ চাপ স্তর (এসপিএল) এর সমান মান রাখে {\displaystyle I\propto p^{2}.}I \propto p^2. এসআইএল এবং এসপিএলের সাম্যতার জন্য এটি প্রয়োজন {\displaystyle {\frac {I}{I_{0}}}={\frac {p^{2}}{p_{0}^{2}}},}\frac{I}{I_0} = \frac{p^2}{p_0^2}, যেখানে p0 = 20 μPa হল রেফারেন্স সাউন্ড চাপ। একটি প্রগতিশীল গোলাকার তরঙ্গ জন্য, {\displaystyle {\frac {p}{c}}=z_{0},}{\displaystyle {\frac {p}{c}}=z_{0},} যেখানে z0 হল বৈশিষ্ট্যযুক্ত নির্দিষ্ট অ্যাকোস্টিক প্রতিবন্ধকতা[১]। এইভাবে, {\displaystyle I_{0}={\frac {p_{0}^{2}I}{p^{2}}}={\frac {p_{0}^{2}pc}{p^{2}}}={\frac {p_{0}^{2}}{z_{0}}}.}{\displaystyle I_{0}={\frac {p_{0}^{2}I}{p^{2}}}={\frac {p_{0}^{2}pc}{p^{2}}}={\frac {p_{0}^{2}}{z_{0}}}.} পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় বাতাসে, z0 = 410 Pa · s / m, অতএব রেফারেন্স মান I0 = 1 পিডব্লু / এম²

একটি অ্যানিকোইক চেম্বারে যা একটি একক উৎস সহ একটি মুক্ত ক্ষেত্রের (কোনও প্রতিবিম্ব নেই) সমীকরণ করে, এসপিএলে সুদূর ক্ষেত্রের পরিমাপগুলি এসআইএল-এর পরিমাপের সমান বলে বিবেচনা করা যেতে পারে। এই সত্যটি অ্যানেকিক পরিস্থিতিতে শব্দ শক্তি পরিমাপ করতে কাজে লাগানো হয়।

শব্দ তীব্রতা শব্দ চাপ এবং শাব্দ কণার বেগ সময় গড় পণ্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। []] মাইক্রোফোন এবং কণার গতিবেগ সেন্সর সমন্বিত শব্দ-তীব্রতা পি-ইউ প্রোব ব্যবহার করে, বা অপ্রত্যক্ষভাবে পি-পি প্রোব ব্যবহার করে অপ্রত্যক্ষভাবে দু'টি ঘনিষ্ঠ ব্যবস্থ মাইক্রোফোনের মধ্যে চাপের গ্রেডিয়েন্টকে সংহত করে কণার গতিবেগের কাছাকাছি করে অনুমানের মাধ্যমে উভয় পরিমাণই মাপা যায়

চাপ-ভিত্তিক পরিমাপ পদ্ধতিগুলি শব্দের পরিমাণ নির্ধারণের উদ্দেশ্যে অ্যানেকিক পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পি-পি প্রোব দ্বারা প্রবর্তিত পক্ষপাত ত্রুটিটি প্রায় কাছাকাছি হতে পারে {\displaystyle {\widehat {I}}_{n}^{p-p}\simeq I_{n}-{\frac {\varphi _{\text{pe}}\,p_{\text{rms}}^{2}}{k\Delta r\rho c}}=I_{n}{\biggl (}1-{\frac {\varphi _{\text{pe}}}{k\Delta r}}{\frac {p_{\text{rms}}^{2}/\rho c}{I_{r}}}{\biggr )}\,,}{\displaystyle {\widehat {I}}_{n}^{p-p}\simeq I_{n}-{\frac {\varphi _{\text{pe}}\,p_{\text{rms}}^{2}}{k\Delta r\rho c}}=I_{n}{\biggl (}1-{\frac {\varphi _{\text{pe}}}{k\Delta r}}{\frac {p_{\text{rms}}^{2}/\rho c}{I_{r}}}{\biggr )}\,,} যেখানে {\displaystyle I_{n}} হ'ল" সত্য "তীব্রতা (ক্রমাঙ্কন ত্রুটি দ্বারা প্রভাবিত), {\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-p}}{\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-p}} p-p প্রোব ব্যবহার করে প্রাপ্ত পক্ষপাতমূলক অনুমান {\displaystyle p_{\text{rms}}}{\displaystyle p_{\text{rms}}}শব্দ চাপের মূল-গড়-বর্গক্ষেত্রের মান,{\displaystyle k}কে হল তরঙ্গ সংখ্যা

{\displaystyle \rho }\  rho বায়ুর ঘনত্ব
{\displaystyle c}সি শব্দের গতি 
{\displaystyle \Delta r}\ডেল্টা আর দুটি মাইক্রোফোনের মধ্যে ব্যবধান। 
এই অভিব্যক্তিটি দেখায় যে পর্বের ক্রমাঙ্কন ত্রুটিগুলি ফ্রিকোয়েন্সি এবং মাইক্রোফোন ব্যবধানের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক এবং শব্দের তীব্রতার গড় বর্গাকার শব্দ চাপের অনুপাতের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। যদি চাপ থেকে তীব্রতা অনুপাতটি বৃহত্তর হয় তবে একটি ছোট পর্বের অমিলও তাৎপর্যপূর্ণ পক্ষপাত ত্রুটির দিকে পরিচালিত করবে। অনুশীলনে, চাপ-তীব্রতা সূচক বেশি হলে শব্দ তীব্রতা পরিমাপ সঠিকভাবে সম্পাদন করা যায় না, যা উচ্চ স্তরের পটভূমির শব্দ বা প্রতিবিম্ব সহ পরিবেশে পি-পি তীব্রতা প্রোব ব্যবহার সীমাবদ্ধ করে।

অন্যদিকে, পি-ইউ প্রোব দ্বারা প্রবর্তিত পক্ষপাত ত্রুটিটি প্রায় কাছাকাছি হতে পারে {\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-u}={\frac {1}{2}}{\text{Re}}\{{P{\hat {V}}_{n}^{*}}\}={\frac {1}{2}}{\text{Re}}\{{PV_{n}^{*}{\text{e}}^{-{\text{j}}\varphi _{\text{ue}}}}\}\simeq I_{n}+\varphi _{\text{ue}}J_{n}\,,}{\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-u}={\frac {1}{2}}{\text{Re}}\{{P{\hat {V}}_{n}^{*}}\}={\frac {1}{2}}{\text{Re}}\{{PV_{n}^{*}{\text{e}}^{-{\text{j}}\varphi _{\text{ue}}}}\}\simeq I_{n}+\varphi _{\text{ue}}J_{n}\,,} যেখানে {\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-u}}{\displaystyle {\hat {I}}_{n}^{p-u}} পি-ইউ একটি প্রোব ব্যবহার করে প্রাপ্ত পক্ষপাতদুষ্ট অনুমান,{\displaystyle P}P and {\displaystyle V_{n}}V_{n} হ'ল শব্দ চাপ এবং কণার বেগের ফুরিয়ার রূপান্তর {\displaystyle J_{n}}{\displaystyle J_{n}}প্রতিক্রিয়াশীল তীব্রতা এবং {\displaystyle \varphi _{\text{ue}}}{\displaystyle \varphi _{\text{ue}}} হ'ল পুঁজি পর্বের মিল নয় যা ক্যালিগ্রেশন ত্রুটির দ্বারা প্রবর্তিত। অতএব, পরিমাপের কাছাকাছি অবস্থার অধীনে যখন পরিমাপ করা হয় তখন পর্বের ক্রমাঙ্কনটি গুরুত্বপূর্ণ, তবে যদি পরিমাপ দূরবর্তী ক্ষেত্রের মধ্যে পরিমাপ করা হয় তবে এটি প্রাসঙ্গিক নয় "প্রতিক্রিয়াশীলতা" (সক্রিয় তীব্রতার সাথে প্রতিক্রিয়াশীলের অনুপাত) নির্দেশ করে যে এই ত্রুটির উৎস উদ্বেগের বিষয় কিনা। চাপ-ভিত্তিক অনুসন্ধানগুলির তুলনায়, পি-ইউ তীব্রতা তদন্তগুলি চাপ থেকে তীব্রতা সূচক দ্বারা প্রভাবিত হয় না, প্রতিকূল পরীক্ষামূলক পরিবেশে শাব্দ শক্তির প্রচারের অনুমানকে সক্ষম করে যে শব্দের উৎসের দূরত্ব যথেষ্ট।

  1. "acoustic impendance"