Звуковите вълни - studopediya

Звук (или акустични вълни) се наричат ​​еластична вълна размножителен в среда с честоти в диапазона 16-20 000 Hz за. Вълните на тези честоти, като действа върху слуховия апарат на човека, предизвикват усещане за звук. Вълни с о <16 Гц (ннфразвуковые) и v> 20 кХц (ултразвук) човешките слухови органи не са взети.

Звуковите вълни в газове и течности могат да бъдат само надлъжно, като тези среди притежават еластичност само по отношение на компресия (разширяване). В твърди вещества, звуковите вълни могат да бъдат и двете надлъжни и напречни, като твърди вещества имат еластичност по отношение на компресия (разширяване) и срязване.

Intensivnostyo звук (звук или сила) е стойност, определена от времето среди енергия прехвърля от звукова вълна в единица време през единица площ, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната:

Единицата за интензитета на звука SI - вата на квадратен метър (W / m 2).

Чувствителността на човешкото ухо варира за различните честоти. С цел да се предизвика чувство на звукова вълна трябва да има минимална интензивност, но ако тази интензивност надхвърли определени граници, звукът не се чува и е само болка. По този начин, за всяка честота трептения съществуват най-малките (завъртян с слух) и максимална (праг на болка) интензитет на звука, което може да доведе до възприемането на звука. Фиг. 223 показва зависимостта на прага на чуваемост и болезнени усещания на честотите на звука. Област, разположена между тези две криви е регион на чуваемост.

Когато силата на звука е количество обективно характеризиращи ал нов процес, субективно звук характеристика, свързана с нейната интензивност, звука зависи от честотата. Според физиологичен закон на Вебер - Фехнер, с интензитета на звука се увеличава, обемът се увеличава логаритмично. На тази основа, обективна оценка администрирания обем от измерената стойност на нейната интензивност:

Физиологичната характеристика е нивото на звука, който се експресира в среди (фон). за звука от 1000 Hz (стандартен чист тон) е 1 фон ако нивото интензитет е 1 db. Например, шум в колата метрото при висока скорост съответства на "модел 90 и нашепването на разстояние 1 m -" модел 20.

Действителната звука се наслагва хармонични трептения с широк диапазон от честоти, т.е.. Е. Sound има акустичен спектър, който може да бъде твърдо вещество (в определен обхват на честотните колебания се присъства) и линия (колебания представят разделени една от друга на определени честоти).

Звукът се характеризира с изключение на звука е все още високо и тембър. терен - качество на звука, определи лично от лицето по време на изслушването и в зависимост от честотата на звука. С увеличаване на честотата се увеличава терена, т.е.. Д. Звукът е "по-горе". Естеството на акустичен спектър и разпределението на енергия между определени честоти определя оригиналността на звукови усещания, наречена тембър на звука. По този начин, различни изпълнители, като същата бележка, имат различни акустичен спектър, т. Е. Те имат различен глас тон.

Източникът на звук може да бъде всяко тяло вибрира в еластична среда с аудио честота (например, струнни инструменти източника на звука е низ свързан с тялото на инструмента).

Осцилиращ тяло предизвиква колебания на средата, заобикаляща частиците със същата честота. Състояние на вибрационното движение се предава последователно по-отдалечени от тялото на средни частици, т.е.. Е. вълна се разпространява в среда с честота на трептене, равна на честотата на източника и с определена скорост, в зависимост от плътността и еластични свойства на средата. Скоростта на разпространение на звукови вълни в газа, се изчислява по формулата

където R- моларен газ постоянна и М моларното маса, G = Cp / Cv - teploemkostsy моларно съотношение на газа при постоянно налягане и обем, Т термодинамична температура. Формула (158.1), че скоростта на звука в газа не зависи от налягането р на газа, но се увеличава с температура. Колкото по-висока моларната маса на газа, толкова по-ниска от скоростта на звука. Например, ако Т = 273 К скоростта на звука във въздуха (М = 29 х 10 -3 кг / мол) V = 331 м / сек, в водород (М = 2 х 10 -3 кг / мол) V = 1260 m / и , Експресия (158.1) съответства на експерименталните данни.

Ако е необходимо звук размножаване в атмосферата да разгледа редица фактори: скорост и посока на вятъра, влажност, молекулярната структура на газовата среда, феномените на пречупване и отражение на звука на границата между две среди. В допълнение, всяко действително среда има вискозитет, така че е звукоизолация, т. Е. намаляване на неговата амплитуда и съответно интензивността на акустична вълна, тъй като се разпространява. Затихване на звука се дължи до голяма степен от неговата абсорбция в средата, свързана с необратима прехвърляне на звукова енергия в други форми на енергия (главно топлинна).

За стая акустика е много важно за реверберация - постепенното затихване на звука в затворени пространства и след изключване своята сила. Ако помещенията са празни, а след това настъпва бавно затихване на звука и създава "" помещения gulkost. Ако звуците избледняват бързо (с използване на материали абсорбиращи звука), те разбраха, заглушен. време за реверберация - времето, през което интензивността на звука в помещението е намалена в милиони, а нивото на - 60 децибела. Стаята разполага с добра акустика, ако времето за реверберация е 0,5-1,5 секунди.