ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристика звуковых колебаний из "Электроакустика и усилительные устройства Изд2 " Всякий колебательный процесс характеризуется периодом (или частотой), амплитудой смещения и фазой. Звуковые колебания как волновой процесс характеризуются скоростью распространения и звуковым давлением. Скорость распространения и частота определяют длину волны. [c.6] Амплитудой называется наибольшее значение, которое принимает какая-либо величина, изменяющаяся по законам гармонических колебаний. Если колебание имеет форму последовательных импульсов, то амплитудой принято считать наибольшее значение за время импульса. Амплитудные значения синусоидальных величин в 1,41 раза больше действующих. [c.6] Фазой колебаний называется величина, характеризующая состояние колебательного процесса в каждый момент времени. Фаза обычно измеряется в долях периода, а для синусоидальных величин — в дуговых и угловых единицах. [c.6] Длиной волны называется расстояние, которое проходит звуковая волна за один период. Длина волны обозначается греческой буквой % (лямбда) и измеряется в единицах длины — метрах, сантиметрах, миллиметрах. [c.6] Обозначим скорость распространения звуковых колебаний буквой с. Если за один период Т звуковая волна проходит расстояние то за 1 сек она пройдет расстояние, в / раз большее, т. е. [c.7] Диапазоны частот звуковых колебаний. Человеческой слуховой аппарат обладает способностью воспринимать колебания частиц воздуха с частотой от 16 51 до 20 кгц. Область частот от 16 до 20 кгц называется диапазоном звуковых частот. Колебания с частотой от гц до 20 кгц называются колебаниями звуковой частоты. [c.7] Колебания с частотой ниже гц и выше 20 кгц человеческим ухом не воспринимаются. Колебания с частотой до 16 гц называются и н ф р а 3 ву к о в ы м и (инфразвук), колебания с частотой выше 20 кгц — ультразвуковыми (ультразвук). [c.7] В связи с меньшей чувствительностью человеческого уха к самым низким и самым высоким частотам, а также с целью упрощения аппаратуры частотный диапазон, воспроизводимый аппаратурой звукового кино, ограничивается частотами от 40— 50 гц до 10—12 кгц. [c.7] Человеческое ухо обладает наибольшей чувствительностью к звуку на средних частотах, поэтому большинство измерений в цепях переменного тока звуковых частот принято производить на частоте 1000 гц. [c.7] Затухающие и незатухающие колебания. В зависимости от внешних условий звуковые колебания могут быть затухающими и незатухающими (рис. 2). Колебания, амплитуда которых с течением времени уменьшается, называются затухающими. Примером затухающих колебаний являются колебания, созданные струной музыкального инструмента. [c.7] Колебания, амплитуда которых с течением времени не изменяется, называются незатухающими. Примером незатухающих колебаний могут быть звуковые колебания, создаваемые громкоговорителем, подключенным к выходу генератора звуко-вых частот. [c.8] Человеческое ухо начинает воспринимать звук только в том случае, если звуковое давление достигает определенной величины. В связи с этим вводится Понятие о пороге слышимости. Порогом слышимости называется минимальное звуковое давление, воспринимаемое слуховым аппаратом. [c.8] Порог слышимости зависит от частоты и индивидуальных особенностей слухового аппарата. Чрезмерно большое звуковое давление вопринимается в виде боли, может привести к повреждению барабанной перепонки и потере слуховым аппаратом способности воспринимать звуковые колебания. Минимальное звуковое давление, вызывающее ощущение боли, называется болевым порогом. [c.8] Громкость звука. Человеческий слуховой аппарат обладает способностью воспринимать звуковые колебания, значительно различающиеся по громкости. Для оценки громкости звука, создаваемого различными источниками, вводится понятие о единице уровня громкости звука— фоне. [c.8] Дифракция и интерференция. Звуковые волны, встречая на своем пути препятствия, изменяют направление распространения, т. е. обладают способностью огибать препятствия. Способность звуковых волн огибать препятствия называется дифракцией. Это свойство особенно заметно на нижних частотах, которые имеют большую длину волны. [c.9] Если в помещение одновременно попадают два звуковых колебания одной частоты, то в результате их взаимодействия происходит усиление или ослабление результирующей волны. Способность звуковых волн одинаковой частоты складываться в пространстве называется интерференцией. [c.9] Очевидно, что конечный результат взаимодействия будет зависеть от соотношения амплитуд и фаз отдельных колебаний. При взаимодействии колебаний с одинаковыми фазами амплитуда колебаний и громкость звука увеличиваются (рис. 3,а), а при сложении колебаний с противоположными фазами — уменьшаются (рнс. 3, б). [c.9] Основной мерой, определяющей степень изменения частоты, является октава. Изменение высоты тона на одну октаву соответствует увеличению частоты звуковых колебаний в два раза. Октавой называется интервал высоты, в котором отношение крайних частот равно двум. Например, звуки соответствующие частотам 500 и 1000 гц, различаются по высоте тона на одну октаву, так как отношение этих частот равно двум. [c.10] Музыкальные звуки отличаются от шумов наличием тона определенной высоты. Источниками музыкальных звуков являются различные музыкальные инстру менты и человеческий голос. Звуковые колебания, создаваемые этими источниками, имеют сложную форму и со-стоят из синусоидальных колебаний кратных частот (различающихся в целое число раз). [c.10] Основным тоном называется низшая частота звукового колебания, определяющая высоту звука. Высшими гармониками называются колебания, частота которых в целое число раз больше частоты основного тона. В звуковом колебании с основной частотой 500 гц вторая гармоника будет иметь частоту 1000 гц, третья 1500 гц и т. д. Наличие в звуковом колебании основного тона и высших гармоник придает звуку определенную окраску, или тембр. По тембру звука мы можем различать музыкальные инструменты и голоса людей. [c.10] Вернуться к основной статье