hang, fény jellemzők mérése

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K

FIZ

IKÁ

JAHang, fény jellemzők mérése

Dr. Seres István

2007 április 4.

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA

Dr. Seres István 2 http://fft.szie.hu

Hang és fény jellemzők mérése

Hangerősség:

Kétféle szokásos mértékegysége van:•Decibel skála•Phon skála

Hangintenzitás:

2m

WI

A

P

tA

EI

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Decibel skála

0I

Ilg10dB

ahol I0 az 1000 Hz-es hallásküszöb: (I0 = 10-12 W/m2)

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Decibel skála

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hangintenzitás

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Phon skála

0I

Ilg10phon

ahol I0 az adott frekvencián mérhetőhallásküszöb

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hang tulajdonságainak vizsgálata:

Hangerősség: Amplitúdó, energia

Hangmagasság: frekvencia(normál - Miki egér hang - mély)

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hang tulajdonságainak vizsgálata:Frekvencia analízis (furulya)

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hang tulajdonságainak vizsgálata:Frekvencia analízis (zongora)

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hang tulajdonságainak vizsgálata:Frekvencia analízis (hegedű)

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Hangszint mérés

Mikrofonok: (hangnyomás mérés)

• kondenzátor mikrofon

• piezoelektromos mikrofon

• dinamikus (induktív) mikrofon

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Áttekintés:Radiometriai mennyiség Egység Fotometriai

mennyiségEgység

Sugárzott teljesítmény (Φe) W Fényáram (Φv) lm

Sugárerősség (Ie) W sr-1 Fényerősség (Iv) cd

Besugárzott felületi teljesítmény (Ee)

W m-2 Megvilágítás (Ev) lx

Sugársűrűség (Le) W m-2 sr-1

Fénysűrűség (Lv) cd m-2

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fényáram (fényteljesítmény)

Időegység alatt kibocsátott energia:

dt

dW n/ /lumelm

)683(,__max:

_:)(

__:

)(

1

2

1

WlmsításfényhasznospektrálisimálisKm

függvényiláthatóságV

nyteljesítméspektrálissugárzott

dVKm

e

e

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA




Időegység alatt kibocsátott energia: n/ /lumelm

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA




Szem spektrális érzékenysége(láthatósági függvény)

Emberi szem érzékenységi maximum: 550 nm

Energia: 1 wattFényáram: 683 lumen

Maximális spektrális fényhasznosítás

watt

lumen683Km

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fényerősség

d

dI

Ahol: d a fényáram d a térszög

candella cdszteradián

lumenI

A kandela annak az 540 THz (λ = ~555 nm) frekvenciájú monokromatikus sugárzást kibocsátó fényforrásnak adott irányban kibocsátott fényerőssége, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/sr

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Megvilágítás:felületegységre eső fényáram

/lux/lxE dA

dE

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



FénysűrűségEgységnyi térszögre eső megvilágítás

2m

cdL

EL

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fénysűrűség

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fényhasznosítás

watt

lumen

W

lm

P

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fotométerek

Megvilágításmérőkkel kapcsolatos alapvető követelmények

1. Érzékelőjük spektrális érzékenysége feleljen meg a V(λ)

2. Fotoáram és megvilágítás kapcsolata legyen lineáris (rövidzár üzemmód)

3. A ferdén beeső fényt a beesési irány szögének koszinuszával arányosan értékelje

Más spektrális összetételű sugárzók esetén korrekciós szorzókat kell alkalmazni (e nélkül 20-30 %-os mérési hiba is lehet)

Legolcsóbb, legegyszerűbb Se fényelem „A” fényforrással (2858 K-es izzólámpa) kalibrálva

MÉ

RŐ

ÉR

ZÉ

KE

LŐ

K F

IZIK

ÁJA



Fotométerek

• Ritchie-féle prizmás fotométer

• fotocella

• félvezető dióda

hang, fény jellemzők mérése

Documents