Undele sonore - studopediya

Sunet (sau acustice) unde sunt numite elastic val de înmulțire într-un mediu având frecvențe în intervalul 16-20 000 Hz. Valurile acestor frecvențe, acționând asupra aparatului auditiv uman, provoacă un sentiment de sunet. Valuri cu v <16 Гц (ннфразвуковые) и v> 20 kHz (cu ultrasunete) organele auditive umane nu sunt luate.

undele sonore în gaze și lichide pot fi numai longitudinal, deoarece aceste medii posedă o elasticitate numai în raport cu compresiune (expansiune). În solide, undele sonore pot fi atât în ​​plan longitudinal și transversal, ca solide au elasticitate cu privire la compresiune (expansiune) și forfecare.

Intensivnostyo sunet (sunet sau forță) este o valoare determinată de momentul în mediile de energie transferate de unda de sunet în unitatea de timp prin unitatea de suprafață, perpendicular pe direcția de propagare a undei:

Unitatea de SI intensitate a sunetului - watt pe metru pătrat (W / m2).

Sensibilitatea urechii umane variază pentru diferite frecvențe. Pentru a provoca sentimentul de undă de sunet trebuie să aibă o intensitate minimă, dar dacă această intensitate depășește o anumită limită, sunetul nu poate fi auzit și este doar durere. Astfel, pentru fiecare frecvență de oscilații există cea mai mică (rotit cu auz) și maxim (pragul de durere), o intensitate a sunetului, care poate provoca percepția sunetului. Fig. 223 prezintă dependența pragului de audibilitate și senzații dureroase ale frecvenței sunetului. Regiunea situată între aceste două curbe este o regiune de audibilitate.

Când intensitatea sunetului este o mărime care caracterizează în mod obiectiv par nou proces, caracteristica sunetului subiectivă asociată cu intensitatea, volumul sunetului depinde de frecvența. Conform legii fiziologice de Weber - Fechner, cu creste intensitatea sunetului, volumul crește logaritmic. Pe această bază, o evaluare obiectivă administrat volum din valoarea măsurată a intensității sale:

Caracteristica fiziologică este nivelul volumului sonor, care este exprimat în fundaluri (fundal). pentru volumul sunetului de 1000 Hz (ton pur standard) este 1 fundal dacă nivelul de intensitate este de 1 dB. De exemplu, zgomotul într-o mașină de metrou la viteză mare corespunde „modelul 90 și șoaptele la o distanță de 1 m -“ model 20.

Sunetul real este suprapus oscilații armonice cu o gamă largă de frecvențe, adică. E. Sunetul are spectru acustic care poate fi solid (într-un anumit interval de fluctuații de frecvență sunt prezente) și linia (fluctuațiile prezenți separate unele de altele, la anumite frecvențe).

Sunetul este caracterizat în afară de volumul este încă ridicat și timbrul. pas - calitate a sunetului, determinată subiectiv de către persoana în cadrul ședinței și în funcție de frecvența sunetului. Cu frecvență în creștere, pasul crește, adică. E. Sunetul este „mai sus“. Natura spectrului acustic și distribuția energiei între anumite frecvențe determină originalitatea senzații sonore, numit timbrul sunetului. Astfel, diferite cântăreți, având aceeași notă, au diferite spectru acustic, m. E. Ei au un ton de voce diferită.

Sursa de sunet poate fi orice corp vibrator într-un mediu elastic cu o frecvență audio (de exemplu, instrumente cu coarde sursă de sunet este un șir conectat la corpul sculei).

corp oscilatorii determină fluctuații ale mediului înconjurător particulele cu aceeași frecvență. Starea mișcării de vibrație este transmisă succesiv mai îndepărtat de corpul particulelor medii, adică. E. Valul propagates într-un mediu cu o frecvență de oscilație egală cu frecvența sursei și la o anumită viteză, în funcție de densitatea și proprietățile elastice ale mediului. Viteza de propagare a undelor sonore în gazul se calculează cu formula:

în care constantă de gaz molar R- și M masa molară, g = Cp / Cv - teploemkostsy raportul molar al gazului la presiune constantă și volum, T temperatură termodinamică. Formula (158.1) că viteza sunetului în gazul nu depinde de presiunea p a gazului, dar crește odată cu temperatura. Cu cât masa molară a gazului, cea mai mică viteza sunetului. De exemplu, dacă T = 273 K viteza sunetului în aer (M = 29 x 10 -3 kg / mol) v = 331 m / s, în hidrogen (M = 2 x 10 -3 kg / mol) v = 1260 m / s . Expresia (158.1) corespunde datelor experimentale.

Dacă este necesară propagarea sunetului în atmosferă să ia în considerare o serie de factori: viteza și direcția vântului, umiditatea, structura moleculară a mediului gazos, fenomenele de refracție și reflexie a sunetului asupra limitei dintre două medii. În plus, orice mediu real are o viscozitate, astfel încât există o atenuare a sunetului, t. E. Micșorați amplitudinea și, prin urmare, intensitatea undei acustice ca ea propagates. Atenuarea sunetului se datorează în mare măsură prin absorbția acestuia în mediul asociat cu transferul ireversibil de energie a sunetului în alte forme de energie (în principal, termice).

Pentru o cameră acustică este reverberatie foarte important - atenuarea treptată a sunetului în spații închise, după oprirea puterii sale. În cazul în care spațiile sunt goale, atunci există o atenuare lentă a sunetului și creează un „spațiu gulkost“. În cazul în care sunetele se estompeze rapid (folosind materiale fonoabsorbante), au perceput dezactivat. timp de reverberatie - timpul în care intensitatea sunetului din cameră este redusă în milioane, iar nivelul de - 60 dB. Camera are o acustică bună, dacă timpul de reverberație este de 0,5-1,5 secunde.