ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение звука. Влияние размеров колеблющейся поверхности из "Звуковые и ультразвуковые волны Издание 3 " Излучение звука. Влияние размеров колеблющейся поверхности. Колеблющиеся тела обладают различной способностью излучать звуковые волны. Одни тела хорошо излучают звук, другие, даже совершая колебания с большими амплитудами, излучают плохо. Способность излучать звук зависит от размеров поверхности тела. Чем больше поверхность колеблющегося тела, тем лучше оно излучает звук. [c.112] Пластинка АБ в положении указанном пунктиром, уменьшает циркуляцию воздушного потока, что приводит к увеличению излучения звука камертона. [c.113] Излучение звука от колеблющейся ножки происходит только потому, что перекачивание воздуха производится не полностью. На рис. 65, а показано движение ножек звуча-ш,его камертона, а на рис. 65,6 — циркуляция воздушных потоков вокруг этих ножек. Если около одной из ножек камертона поместить пластинку А Б (так, чтобы эта пластинка не касалась ножки), показанную пунктиром на рис. 65,6, то она будет препятствовать перекачиванию воздуха, и звучание камертона усилится. [c.113] Для увеличения излучения звука камертона пользуются обычно другими способами. Наиболее распространенный способ состоит в том, что камертон устанавливают на деревянный ящик, открытый с одной или обеих сторон. Колебания ножек камертона передаются через его стебель этому ящику и возбуждают колебания находящегося в нем столба воздуха. Такой ящик называется резонатором излучение звука из него происходит так же, как излучение трубами, о чем мы уже рассказывали выше. Если ящик закрыт с одной стороны и его длина составляет четверть длины звуковой волны, излучаемой камертоном, колебания столба воздуха будут наиболее интенсивны (как и в трубе, закрытой с одного конца). При таких условиях возникает явление резонанса частота внешней силы (колебаний камертона) совпадает с собственной частотой колебаний воздуха в резонаторном ящике. Некоторую роль в излучении играет также сама поверхность резонаторного ящика, которая излучает звук. [c.114] Зависимость излучения звука от величины колеблющейся поверхности существенна также и для струны. Струна сама по себе излучает ничтожное количество звуковой энергии, поскольку ее толщина мала по сравнению с излучаемой ею длиной звуковой волны. Излучение звука струнными инструментами — роялем, скрипкой, арфой и пр. — происходит только потому, что струны в точках их закрепления передают свои колебания корпусу инструмента, который вместе с воздухом, находящимся в нем, собственно и служит источником звука. [c.114] Для уменьшения вредного влияния выравнивания давлений нужно, чтобы колеблющаяся поверхность имела размеры, ббльшие, чем длина волны излучаемого ею звука. Если период колебаний излучающей звук поверхности равен Г, то за это время импульс сжатия, выравнивающий давление с двух сторон поверхности, успеет пройти расстояние, равное длине излучаемой звуковой волны X = сТ. Когда поверхность излучателя больше, чем длина волны этот импульс не успеет обежать вокруг поверхности, и выравнивание давлений будет происходить в гораздо меньшей степени. [c.114] Последнее обстоятельство приводит к тому, что вместе с колеблющимся телом колеблется некоторая масса среды — ее называют Добавочной или присоединенной массой. Для того чтобы поддерживать местный поток воздуха, сила, колеблющая тело должна иметь безваттную илн, как ее называют, реактивную (инерционную) составляющую, которая определяется присоединенной массой вследствие этого не вся подводимая к телу мощность идет на излучение, а только часть ее (активная составляющая). [c.115] Реактивная составляющая проявляется в том, что между звуковым давлением Р, создаваемым колеблющимся телом, и акустической скоростью V имеется фазовый сдвиг при увеличении давления скорость V не сразу принимает значение, соответствующее данному Р. [c.115] Мы пришли к выводу, что чем ниже частота звука, тем больше длина звуковой волны и тем ббльшие размеры должна иметь колеблющаяся поверхность тела, чтобы происходило достаточно мощное излучение звука. Однако при низких частотах практически невозможно использовать размеры поверхности, ббльшие длины волны, так как эта поверхность получилась бы слишком - большой. Например, при частоте 50 гц длина волны звука в воздухе составляет около 7 м. Поэтому для усиления излучения звука низких частот вместо увеличения размеров поверхности применяют другие способы, о которых мы скажем несколько позже. [c.115] Вернуться к основной статье