Закон Вебера-Фехнера «Сила ощущения пропорциональна логарифму силы раздражения» - презентация

1 Закон Вебера-Фехнера «Сила ощущения пропорциональна логарифму силы раздражения»

2 На основе эмпирических исследований Вебер нашел эту зависимость: в 1834 году для ощущения яркости света; а в 1846 году для ощущения громкости звука. В 1858 году Фехнер подтвердил и обобщил эти закономерности для всех органов чувств.

3 Пример с громкостью звука Сила раздражения: Сила ощущения:

4 Логарифмические шкалы громкости, высоты звука (энтропия – тоже логарифм). Относительность в структуре. «Информация – содержание …, сведения, …; - одна из исходных общенаучных категорий, отражающая структуру материи …, несводимая к другим, более простым понятиям» Масштаб может быть разным.

5 Сила раздражения Сила ощущения Закон Вебера-Фехнера

6 Сила раздражения Сила ощущения Закон Вебера-Фехнера

7 «Мощность, физическая величина, измеряемая отношением работы к промежутку времени, в течение которого она произведена. Мощность измеряется в ваттах.» Мощность «Мощность звука, энергия, передаваемая звуковой волной через рассматриваемую поверхность в единицу времени. Среднее по времени значение мощности звука, отнесённое к единице площади, называется интенсивностью звука.» Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия, 1984.

8 Измерение уровня мощности (громкости) звукового сигнала по шкале децибел Децибел – десятая часть бела, обозначается дБ. Белл (Bell) Александер Грейам ( ), один из изобретателей телефона. В 1876 году получил патент на первый практически пригодный телефон.

9 -это максимальная мощность неслышимого звука (уровень громкости звука не превышает чувствительность нашего слуха); -мощность слышимого звука; Пусть: Тогда - по определению - уровень мощности (громкости) звука по шкале децибел равен: Определение уровня мощности звукового сигнала по шкале децибел

10 «Амплитуда колебаний (от лат. amplitudo - величина), наибольшее отклонение (от среднего) значения величины, совершающей гармонические колебания, например, отклонение маятника от положения равновесия, значений силы электрического тока и напряжения в переменном электрическом токе. Другими словами, амплитуда колебаний определяет размах колебаний.» Амплитуда колебаний Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия, 1984.

11 «В строго периодических колебаниях амплитуда колебания – величина постоянная. Термин «амплитуда колебания» часто применяют в более широком смысле – по отношению к величине, колеблющейся по закону более или менее близкому к периодическому; в этом случае амплитуда колебания может изменяться от периода к периоду.» Амплитуда колебаний Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия, 1984.

12 Пусть A – это: Мощность сигнала пропорциональна квадрату его амплитуды: P A 2 (или иначе - P =k A 2 ) Определение уровня мощности звукового сигнала в шкале децибел амплитуда колебания давления в звуковой волне; амплитуда колебания силы магнитного поля магнитной фонограммы; амплитуда колебания электрического тока или напряжения электроакустического сигнала и т.п. Поэтому:

13 Упражнения 1. Амплитуда одного электрического сигнала равна 1,7 милливольт (мв), а второго – 3,4 мв. На сколько децибел уровень мощности второго сигнала больше первого? Решение: 2. Амплитуда первого цифрового сигнала в памяти компьютера равна 32768, а второго – На сколько децибел уровень мощности второго цифрового сигнала больше первого? Решение.

14 Связь уровня мощности, амплитуды давления и интенсивности звуковой волны Ниже (в таблице) давление измеряется в динах на см 2. 1 дина = 1 гр * 1 см / 1 сек 2 = н = 1,02*10 -6 кГ.

15 Положение уровня мощности некоторых обычных звуков на шкале децибел

16 Задача Сколько надо говорить, чтобы энергии речевого сигнала хватило для вскипания воды для чашечки кофе? Дано: - удельная теплоемкость воды = 4,19 кдж/(кг. град); - мощность речевого сигнала на расстоянии 1 метра = 60 дБ (10 -4 милливатт/см 2 ); - 1 ватт = 1 дж / 1 сек; - площадь сферы = 4πR 2.

17 Сила раздражения Сила ощущения Закон Вебера-Фехнера Относительно чего-то: - порога слышимости P 0 (шкала децибел); - частоты F ля = 440 Гц (шкала полутонов).