Äänenpaine
Wikipedia
Äänenpaine on akustiikan suure, jolla mitataan äänen voimakkuutta. Äänenpaine määritellään ääniaallon aiheuttaman hetkellisen ilmanpaineen vaihtelun neliöllisenä keskiarvona annetulla aikavälillä. Äänenpaineen yksikkö on pascal (tunnus: Pa). Äänenpaine on tavallisesti suuruusluokaltaan miljoonasosa ilmanpaineesta.
Äänenpainetaso (SPL, engl. sound pressure level) on äänenpaineen ja vertailupaineen suhteen neliön kymmenkantainen logaritmi kymmenellä kerrottuna. Äänenpainetason yksikkö on desibeli (tunnus dB). Vertailupaineena on tavallisesti 20 μPa, joka vastaa likimain kuulokynnystä. Äänenpainetasossa 20 dB:n nousu tarkoittaa paineen kymmenkertaistumista. Siten esimerkiksi 60 dB:n nousu merkitsee paineen tuhatkertaistumista.
Äänilähteen aiheuttamaa äänen voimakkuutta mitattaessa ilmoitetaan äänenpaine tietyllä etäisyydellä. Usein mittausetäisyytenä on 1 metri, ja tällöin onkin tapana ilmoittaa äänenpaine esimerkiksi 98 dB/1 m.
Suuri äänenpaine saattaa vaurioittaa kuuloa. Yleinen turvallisuusraja on 85 dB, jolloin pitää käyttää kuulosuojaimia. Tykinlaukaus (180 dB) aiheuttaa välittömän kuulovaurion ja tärykalvon repeytymisen.
Yleisimmät mittaustavat ovat C-painotus, joka kuvaa melutasoa ilman bassopuolen kuulokynnyksen korjausta, sekä A-painotus, joka kuvaa ihmisen keskimääräisesti kuuleman taajuusvasteen.
- Terveen nuoren hmisen kuulokynnyksenä 1000 Hz taajuudella pidetään yleisesti 20 µPa = 2×10−5 pascalin (Pa) äänenpaineen tasoa, joka vastaa 0 dB logaritmiasteikolla.
- Häiritsevä taustamelu yöaikaan on noin 28–31 dB.
- Normaali puhe 60–70 dB.
- Huuto 90–105 dB.
- Kipukynnys on noin 125 dB, mutta se on voimakkaasti taajuussidonnainen. Kipukynnys 20 Hz:ssä on jo yli 140 dB.
- Lentokoneiden suihkumoottorit tuottavat "turvallisen matkan päästä"selvennä? noin 130–140 dB:n melun.
- Teoreettinen säröytymätön maksimiäänenpaine yhden ilmakehän paineessa voi olla korkeintaan 101325 Pa, joka vastaa 191 dB logaritmisella asteikolla.
Suurinta äänenpainetta ei pystytä tarkasti mittaamaan ilman kompression ja muuttujien takia. Suurimmat yleisesti tunnetut äänet on tuotettu ilmeisesti saksalaisilla pitkän kantaman tykeillä toisen maailmansodan aikana. Mitatut huiput olivat lähellä 200 dB:n lukemia. Äänenpaine voi tappaa kymmenien metrien etäisyydellä. Paineaalto on niin voimakas, että se kaataisi panssarivaunun.
