Знаете ли вы, что вы можете использовать смартфон в качестве научного инструмента, чтобы исследовать мир вокруг вас? Смартфоны содержат много встроенных электронных датчиков, которые могут измерять такие явления, как звук, свет, движение и многое другое!
В этом упражнении вы будете использовать микрофон телефона, чтобы проверить громкость различных звуков в вашей среде. Насколько громко ревет этот грузовик? Попробуйте это занятие, чтобы узнать!
Вы, вероятно, знакомы с единицами измерения, которые мы используем для измерения ежедневных величин, таких как длина или температура. Вы бы не бросили взгляд на кого-то, говорящего, что он ростом шесть футов или снаружи 70 градусов. Но как мы измеряем звук?
Вы можете описать звук как «тихий, как шепот» или «громче, чем реактивный двигатель», но вы, вероятно, не будете использовать число. Звук измеряется в единицах, называемых децибелами, сокращенно дБ. Шкала децибел немного необычна, потому что она скорее логарифмическая, чем линейная. Что это обозначает? При каждом увеличении на 10 дБ громкость звука удваивается.
Например, звук в 30 дБ вдвое громче, чем звук в 20 дБ. Звук 40 дБ вдвое громче, чем звук 30 дБ, и в четыре раза громче, чем звук 20 дБ, и так далее. Ноль дБ не означает, что звука нет вообще. Скорее, 0 дБ выбран в качестве контрольного уровня на пороге человеческого слуха. Звук сбивает с толку?
Уровень звука выше 80 дБ может привести к повреждению слуха в течение длительного времени, а уровень звука выше 120 дБ может вызвать немедленное повреждение. Вот почему защита слуха рекомендуется людям, использующим такое оборудование, как газонокосилки. Обратите внимание, что громкость звука также зависит от вашего расстояния от источника звука (он будет становиться тише по мере удаления от вас) - поэтому для прямого сравнения различных звуков вы должны сохранять это расстояние постоянным.
Какое отношение все это имеет к смартфону? Если бы вы хотели измерить уровни звука ранее, вам пришлось бы купить автономный децибеллометр - устройство с микрофоном и экраном, который отображал бы уровень звука в дБ. Однако современные смартфоны (которые уже содержат встроенные микрофоны) могут запускать приложения, которые будут отображать показания звука в дБ непосредственно на экране телефона. Так что если вы хотите исследовать звуки окружающего вас мира, вам нужен только телефон!
Вам понадобится: Смартфон или планшет с доступом в интернет и разрешением на скачивание и установку приложения.
Попросите взрослого помочь вам найти приложение «Децибелометр» или «Метр звука» на смартфоне или планшете.
Познакомьтесь с вашим приложением измерителя децибел. Некоторые приложения просто отображают число на экране, в то время как другие отображают счетчик или график. Некоторые также позволят вам записывать данные. Убедитесь, что приложение работает: говорите с нормальной громкостью, и вы должны увидеть, что цифры колеблются.
Определить уровень фонового шума. Положите трубку, сидите совершенно неподвижно и задержите дыхание. Каков уровень децибела? Это колеблется с фоновыми шумами, такими как проезжающий мимо автомобиль или щебетание птицы?
Теперь исследуй свой голос. Попробуйте шептать, говорить и даже кричать на телефон. Вы также можете попробовать другие звуки, такие как свист или жужжание. Шепот вообще регистрируется или заглушается фоновым шумом? Насколько громко ты кричишь?
Если вокруг есть другие люди, попробуйте также измерить их голоса. Все ли «нормальные» голоса имеют одинаковый уровень децибел? Кто может кричать громче всего?
Теперь проверьте разные звуки. Это может быть так же просто, как хлопать в ладоши или стучать в дверь. Есть также множество других повседневных звуков, которые вы можете попробовать - например, кран или щелчок выключателя.
Вы также можете попробовать запустить некоторые приборы, такие как микроволновая печь или пылесос. Как сравнить разные звуки? Какие из них самые громкие?
Узнайте, как расстояние от источника звука влияет на уровень звука. Попробуйте найти относительно постоянный звук, например, работающий кран или жужжание человека. Начните с телефона рядом с источником, а затем медленно уходите. Как изменяется уровень децибела, когда вы отдаляетесь?
Используя повседневные предметы, вы можете измерить звуки в диапазоне примерно от 20 до 80 дБ. Даже в совершенно «тихой» комнате фоновые шумы, такие как гул компьютера или даже ваше собственное дыхание, могут затруднить снижение уровня ниже 10 дБ.
Если вы находитесь в оживленном месте с большим количеством людей или близки к улице с интенсивным движением, уровень фонового шума, вероятно, будет намного выше. Громкие приборы, такие как пылесос или электроинструмент, могут превышать 80 дБ.
