2) 10-5–102
3) 10-12–102 (+)
4) 10-2–102
Диапазон воспринимаемой интенсивности звука характеризует поток акустической энергии через единицу площади и выражается в Вт/м2. Для тона частотой 1000 Гц порог слышимости принимают приблизительно равным 10−12 Вт/м2, а верхнюю границу физиологически воспринимаемого диапазона — около 102 Вт/м2. Поэтому правильным является диапазон от 10−12 до 102 Вт/м2, охватывающий примерно 14 порядков интенсивности.
Частота 1000 Гц используется как стандартная опорная частота при оценке слуха и построении кривых равной громкости. Уровень интенсивности звука рассчитывают по логарифмической шкале: L = 10 lg(I/I0), где I0 = 10−12 Вт/м2 — стандартный порог слышимости. Значению 102 Вт/м2 соответствует около 140 дБ, что находится у границы болевого ощущения и опасного акустического воздействия; конкретные ощущения зависят от длительности и характера звука.
| Интенсивность, Вт/м2 | Уровень, дБ | Ориентировочная характеристика |
|---|---|---|
| 10−12 | 0 | Порог слышимости тона 1000 Гц |
| 10−10 | 20 | Очень тихий звук; восприятие возможно в спокойной обстановке |
| 10−8 | 40 | Тихая речь, умеренный бытовой шум |
| 10−6 | 60 | Обычная разговорная речь |
| 10−4 | 80 | Громкий транспортный или производственный шум |
| 10−2 | 100 | Очень громкий звук; при длительном воздействии возможен риск тугоухости |
| 1 | 120 | Порог дискомфорта или боли у части людей |
| 102 | 140 | Граница болевого ощущения, высокий риск акустической травмы |
Логарифмическое представление необходимо потому, что слуховая система воспринимает огромный диапазон интенсивностей, а субъективная громкость изменяется не прямо пропорционально физической энергии. Повреждающее действие шума определяется не только уровнем в децибелах, но и длительностью экспозиции, спектром и импульсным характером сигнала. Длительное воздействие звуков высокой интенсивности может привести к сенсоневральной тугоухости и шуму в ушах.