helirõhu

Helirõhk ehk helilaine põhjustatud ajutine rõhumuutus keskkonna õhus või muus meediumis. See kirjeldab, kui palju helilaine muudab ümbritseva keskkonna rõhku ajas. Helirõhk on ajoliselt muutuv ning sõltub heliallika omadustest, helisagedusest ning keskkonnatingimustest. Mõõtühikuks on pascal (Pa).

Mõõtmine ja omadused: Helirõhku mõõdetakse tavaliselt mikrofonide abil, mis reageerivad rõhu muutustele. Kuna helirõhk võib varieeruda suurel vahemikul, kasutatakse sageli logaritmset helirõhu taset, et kirjeldada helitugevust sobivalt kuulmise jaoks.

SPL ja viite: SPL ehk helirõhu tase on logaritmiline suurus, mida tähistatakse dB SPL. See arvutatakse valemiga SPL = 20 log10(p/p0), kus p on mõõdetav helirõhk ja p0 on viitemõõt 20 mikro-Pa õhus. 0 dB SPL tähistab kuulmise läve, mida inimene tavaliselt kuuleb kuulmisel sagedusel umbes 1 kHz.

Seosed energiaga: Helirõhk on seotud helienergiaga valemiga I = p^2/(ρ c), kus ρ on keskkonna tihedus ja c selle kiirus. Õhus on ligikaudu ρ ≈ 1,2 kg/m^3 ja c ≈ 343 m/s (umbes 20 °C).

Rakendused ja ohutus: Helirõhku kasutatakse akustikas ning helikvaliteedi hindamisel. Pikaajaline kokkupuude suure SPL-iga võib kuulmist kahjustada, seetõttu kehtestatakse ohutuspiirangud ja kaitsemeetmed. Näited: vaikne tuba ~30 dB SPL, tava vestlus ~60 dB SPL, linnaliikluse helid ~85 dB SPL, kontserdil ~100–120 dB SPL. Valu piir on umbes 120–130 dB SPL.