Звук, амплитуда звуковой волны

Затухания (в головном телефоне) 208 Затухающие колебания 57 Звук, амплитуда звуковой волны 13 -, влияние ветра на распространение звука 37 [c.382]

Определение интенсивности звука или амплитуды звуковой волны может быть произведено по величине тех механических сил, с кото- [c.725]

При распространении звука в атмосфере на значительные расстояния существенную роль играет поглощение звука — часть энергии звуковой волны превращается в тепло. Эти потери энергии пропорциональны полной энергии волны, т. е. на каждой единице длины пути распространения рассеивается одна и та же относительная доля всей энергии волны. Вследствие этого амплитуда звуковой волны по мере распространения убывает по показательному закону, и уравнение (19.20) принимает вид [c.729]

Коэффициент поглощения звука. Для того чтобы количественно судить о поглощении звука, вводят коэффициент поглощения т — величину, показывающую, как убывает амплитуда звуковой волны с расстоянием. Амплитуда волны Ад на расстоянии х уменьшается и становится равной А . Это уменьшение, как показывает эксперимент, происходит по так [c.83]

Чтобы определить затухание не амплитуды звука, а его интенсивности, вспомним, что интенсивность звука пропорциональна квадрату амплитуды. Если, например, амплитуда звуковой волны уменьшится в 2 раза, сила звука уменьшится в 4 раза. Поэтому коэффициент поглощения по интенсивности будет в 2 раза больше, чем коэффициент поглощения звука по амплитуде. Для рассмотренного нами примера (/ == 1000 гц) расстояние, на котором сила звука уменьшится в воздухе до 37%, будет равно 40,3 км. [c.87]

Теория распространения плоских звуковых волн в газах без учета затухания, но с учетом нелинейности уравнений движения и уравнения состояния была еще дана Пуассоном и в более законченном виде — знаменитым немецким математиком Риманом. В этой теории, в отличие от обычной в акустике постановке вопроса, когда считается, что амплитуда давления мала (или лучше сказать — бесконечно мала) по сравнению со средним давлением в среде и акустическая скорость мала по сравнению со скоростью звука, не делалось такого ограничения. Другими словами, учитывалась конечность амплитуды звуковых волн и тем самым нелинейность процесса их распространения. По этой причине те звуковые (или ультразвуковые) волны, которые достаточно интенсивны и для которых начинают проявляться нелинейные эффекты, называют волнами конечной амплитуды. Волны конечной амплитуды — это все же не сильные [c.375]

Весьма подробные измерения флуктуаций амплитуды звуковой волны были произведены Б. А. Сучковым [132] в 1954 г. Измерения флуктуаций амплитуды звука сопровождались одновременными измерениями профилей средней температуры и средней скорости ветра, что позволило рассчитать С , пользуясь формулой (1). [c.415]

ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА — явление необратимого перехода энергии звуковой волны в другие виды энергии, в частности в тепло. П. з. обычно характеризуется коэфф. П. з. а, определяемым как обратная величина того расстояния, на к-ром амплитуда звуковой волны спадает в е раз. Амплитуда плоской звуковой волны, бегущей вдоль оси х, убывает с рас- [c.257]

В реальных твердых телах возможны и другие механизмы поглощения звука, приводящие к сильной зависимости поглощения от амплитуды звуковой волны, связанные, например, с изменениями структуры вещества (см. [73, 74]), но рассмотрение этих весьма интересных вопросов выходит за рамки настоящей части. [c.46]

Введенный в 25 коэффициент затухания волны определяет закон уменьшения интенсивности со временем. Для звука, однако, обычно приходится иметь дело с несколько иной постановкой задачи, в которой звуковая волна распространяется вдоль жидкости и ее интенсивность падает с увеличением пройденного расстояния X. Очевидно, что это уменьшение будет происходить по закону а для амплитуды — как где коэффициент поглощения у определяется посредством [c.424]

Эта формула применима постольку, поскольку определяемый ею коэффициент поглощения мал должно быть мало относительное убывание амплитуды на расстояниях порядка длины волны (т. е. должно быть ус/ш < 1). На этом предположении по существу основан изложенный вывод, так как мы вычисляли диссипацию энергии с помощью незатухающего выражения для звуковой волны. Для газов это условие фактически всегда выполнено. Рассмотрим, например, первый член в (79,6). Условие ус/ < 1 означает, что должно быть vo)/ < 1. Но, как известно из кинетической теории газов, коэффициент вязкости v газа — порядка величины произведения длины свободного пробега / иа среднюю тепловую скорость молекул последняя совпадает по порядку величины со скоростью звука в газе, так что v 1с. Поэтому имеем [c.424]

При М os ф > 1 + I/sin О (что возможно лишь при М > 2) величина X снова вещественна, но теперь надо выбрать ч < 0. Согласно (8) при этом -4 > 1, т. е. отражение происходит с усилением волны. Более того, знаменатели выражений (8) с х < О могут обратиться в нуль при определенных углах падения волны, и тогда коэффициент отражения обращается в бесконечность. Поскольку этот знаменатель совпадает (с точностью до обозначений) с левой стороной уравнения (3) предыдущей задачи, то можно сразу заключить, что резонансные углы падения определяются равенствами (5) я (6) (последнее — при М>2 ). В свою очередь, бесконечность коэффициента отражения (и прохождения), т. е. конечность амплитуды отраженной волны при стремящейся к нулю амплитуде падающей волны, означает возможность спонтанного излучения звука поверхностью разрыва раз созданное на ней возмущение (рябь) неограниченно долго продолжает излучать звуковые волны, не затухая и не усиливаясь при этом энергия, уносимая излучаемым звуком, черпается из всей движущейся среды. [c.455]

Прежде всего отметим, что по истечении достаточно долгого времени в звуковой волне на протяжении каждого ее периода должен возникнуть разрыв. Этот эффект приведет затем к весьма сильному затуханию волны, как это было объяснено в 101. Фактически это может относиться, разумеется, лишь к достаточно сильному звуку в противном случае звуковая волна успеет поглотиться благодаря обычному эффекту вязкости и теплопроводности газа раньше, чем в ней успеют развиться эффекты высших порядков по амплитуде. [c.535]

Рассмотрим распространение звука в среде с релятивистским уравнением состояния (т. е. в котором давление сравнимо с плотностью внутренней энергии, включающей в себя энергию покоя). Гидродинамические уравнения звуковых волн могут быть линеаризованы при этом удобнее исходить непосредственно из записи уравнений движения в исходном виде (134,1), а не из эквивалентных им уравнений (134,8—9). Подставив выражения (133,3) компонент тензора энергии-импульса и сохранив везде лишь величины первого порядка малости по амплитуде волны, получим систему уравнений [c.697]

Между обоими видами волн имеется и другое существенное отличие, видное из формул (141,11). В звуковой волне обычного звука амплитуда колебаний давления относительно велика, а амплитуда колебаний температуры мала. Напротив, в волне второго звука относительная амплитуда колебаний температуры велика по сравнению с относительной амплитудой колебаний давления. В этом смысле можно сказать, что волны второго звука представляют собой своеобразные незатухающие температурные волны ). [c.726]

В большинстве случаев звуки распространяются в виде шаровой (вообще расходящейся ) волны, и поэтому уменьшение амплитуд обусловливается как поглощением, так и рассеянием энергии. При распространении длинных звуковых волн, для которых поглощение в атмосфере мало, преобладающую роль играет рассеяние энергии. Для коротких звуковых волн становится заметным поглощение энергии, и в случае наиболее коротких звуковых волн оно играет преобладающую роль. [c.730]

В выражение для амплитуды звукового давления входит произведение плотности р среды на скорость с в ней звука, т. е. волновое сопротивление рс (см. 57). В случае звуковых волн его принято называть акустическим сопротивлением среды. [c.227]

Толщина h волокнисто-пористого материала обычно выбирается из следующего условия. Амплитуда звукового давления в звуко вой волне, отраженной от жесткой задней поверхности, при выходе из слоя не должна превышать 6% от амплитуды падающей волны. Для соблюдения этого условия толщина слоя должна быть не менее двух следующих значений при условии, что средняя пористость будет порядка 0,8, а нижняя граничная частота ЮО гц [c.61]

Отметим, что при л == О и л = 1 скорость звука испытывает скачок при переходе от однофазной системы к двухфазной. Это обстоятельство приводит к тому, что при очень близких к нулю или единице значениях х обычная линейная теория звука вообще становится неприменимой уже при малых амплитудах звуковой волны производимые волной сжатия и ра.чрежения в данных условиях сопровождаются переходом дву.хфазной системы в однофазную (и обратно), в результате чего совершенно нарушается существенное для теории предположение о постоянстве скорости звука. [c.356]

Чрезвычайно чувствительным приемником звуковых колебаний является человеческое ухо. Как уже указывалось выше, нормальное человеческое ухо начинает воспринимать звуки при давлении звуковой волны порядка 10" бар. Этой наиболь. шей чувствительностью ухо человека обладает при частотах около 3500 гц. К звукам большей и меныпей частоты ухо оказывается менее чувствительным. В сторону низких частот чувствительность человеческого уха быстро уменьшается, и самый низкий топ, соответствующий частоте около 20 гц, ухо начинает различать, только когда давление звуковой волны достигает примерно 1 бара в сторону высоких частот чувствительность уха медленно падает вплоть до частот порядка 15000—20 ОООгг . В этой области лежит предел, выше которого человеческое ухо вообще перестает воспринимать звуки (для разных людей этот предел несколько различен). Очень большие звуковые давления вызывают в ухе человека болезненные ощущения. Для очень низких частот (порядка 50 гц) эти болезненные ощущения наступают при звуковых давлениях в несколько сот бар. На частотах порядка 3500 гц болезненные ощущения возникают только при давлениях порядка 1000 бар. Таким образом, ухо человека может приспосабливаться к изменениям амплитуды звуковых волн в 10 раз при этом количество звуковой энергии, попадающей в ухо, изменяется в 0 раз, [c.727]

Очевидно, что чем меньше угол конуса, т. е. чем уже пучок звуковых волн, создаваемых пластиной, тем медленнее падает амплитуда звуковой волны в направлении иормали к пластине. Поэтому во многих случаях (например, чтобы озвучить длинную, но узкую площадь) выгодно применять источники звука, дающие узкий пучок волн, т, е. направленные источники звука. Для этого потребовались бы пластины, например мембраны громкоговорителей, размеры которых больше длины звуковой волны. Однако даже для средних звуковых частот (волны длиной 20—30 см) это условие выполнить невозможно. Мембраны сами по себе практически не могут дать направленного излучения звуковых волн. Более того, так как мембраны практически приемлемых размеров оказываются много меньше длины волн для длинных звуковых волн, то на низких частотах явление дифракции играет заметную роль уже в непосредственной близости к мембране. Даже вблизи мембраны создаваемые ею волны существенно отличаются от плоских. Поэтому приведенный выше расчет мощности, излучаемой пластиной, в этом случае неприменим. [c.741]

Расчеты показывают, что если учитывать только влияние вязкости возду.та па зату.ханпе в нем звука, то расстояние, на котором амплитуда звуковой волны с частотой 100 Гп при 20° С уменьшится в е раз (т. е. до 37% от начального значения), равно 11,5 кн. Если же учитывать еще и зату.чание, обусловленное теплопроводностью возлу.ха, то вместо 115 км получим 80,6 км. Расстояние, на котором интенсивность звука в этом слу чае уменьшится в с раз, равно всего лишь 40,3 км. [c.229]

Б. А. Сучков производил также измерения временной автокорреляционной функции флуктуации амплитуды звуковой волны, В том случае, когда направление ветра перпендикулярно направленшо распространения звука и когда время корреляции [c.416]

В 5 мы пренебрегали нелинейным членом пЁ в уравнении для тока (5.6). В результате выражения для коэффициентов электронного поглощения и усиления получились не зависящими от амплитуды звуковой волны. На самом деле подобная зависимость экспериментально наблюдается, например, в ограничении коэффициента усиления при больших интенсивностях звука или в явлении насыщения. Величина дцпЁ, которую обычно называют токовой, а также концентрационной нелинейностью ), ответственна и за описание ряда других эффектов, связанных с нелинейными взаимодействиями волн, в том числе параметрических взаимодействий и акустоэлектрического эффекта. [c.330]

Методы измерения П. з. разнообразны и зависят от вещества, в к-ром П. 3. измеряется, диапазона частот и величины коэфф. П. з. Во всех методах измерения важно выделить истинное поглощение и отделить его от других явлений, приводящих к уменьшению амплитуды звука, таких, как сферич. расхождение, дифракционные эффекты, рассеяние (см. Затухание звука), а также потери на склейках и пр. Основные группы методов измерения П. з. методы, основанные на измерении радиационного давления звука или же непосредственном измерении амплитуды звуковой волны в зависимости от расстояния (часто используется в жидкостях), метод УЗ-вого интерферометра (используется в газах при измерении на высоких частотах), метод реверберации (используется на низких частотах), оптич. метод, калориметрич. метод и импульсный метод. Из всех перечисленных методов импульсный является наиболее точным и универсальным. Он позволяет измерять поглощение с точностью до нескольких процентов. [c.263]

Теперь ясно, какова добавочная граница применимости картины сплошной среды в акустике амплитуда звуковой волны должна быть много больше броуновского движения объема среды, малого по сравнению с длиной волны звука. Таким образом, среду нельзя считать сплошной для очень слабых звуков. Новое требование появилось потому, что в акустике встречаются с исключительно малыми смещениями среды, в то время как в обычной гидродинамике сами движения среды макроскопичны. [c.43]

Недостаток этих методов получения изображения с помощью звука — двумерность изображения. Она объясняется тем, что фиксируется только интенсивность (квадрат амплитуды) звуковых волн в звуковом изображении. При этом невозможно регистрировать фазовую информацию, т. е. время прихода гребня волны от объекта относительно гребня опорной волны той же самой частоты. Главное преимущество голографии состоит в том, что она сохраняет фазовую информацию, как и информацию об интенсивности. Вся информация может быть обратно преобразована в оптическое изображение, которое в результате окажется трехмерным. [c.115]

Наконец, следует упомянуть, что до сих пор мы пренебрегали одним осложнением, которое возникает при интерпретации амплитуд осцилляций скорости звука. Дело в том, что при высоких частотах ультразвуковых волн, используемых в экспериментах по скорости звука, длина звуковой волны велика по сравнению с классической глубиной скин-слоя, а вихревые токи стремятся поддерживать постоянным поток через любой замкнутый контур, связанный с частицами металла. Отсюда следует, что деформация и величина В связаны друг с другом, так что при дифференцировании по В [как в (4.26)] возникают дополнительные члены, обусловленные соответствующим измейением локального значения В. Как впервые по- [c.191]

Нолл 13647] исследовал влияние поперечного электрического поля на распространение звука в жидкостях, обладающих дипольным моментом опыты должны были выяснить, модулирует ли переменное электрическое поле фазу или амплитуду звуковой волны с частотой 10 мггц, распространяющейся в жидкости. Хотя чувствительность установки была достаточной для обнаружения относительного изменения скорости звука, равного 2 10 , и изменения поглощения на 5 10 дб см при электрическом поле 1 т см, однако никакого эффекта в непроводящих органических жидкостях обнаружено не было. В электропроводящих жидкостях наблюдалась фазовая модуляци, пропорциональная квадрату модулирующего напряжения, обусловленная влиянием нагревания на скорость звука. В связи с этим данный метод непосредственно может быть использован для измерения температурного коэффициента скорости звука. [c.260]

К происхождению неустойчивости ударных волн в области (90,17) можно подойти также и с несколько иной точки зрения, рассмотрев отражение от поверхности разрыва звука, падающего на нее со стороны сжатого газа. Поскольку ударная волна движется относительно газа впереди нее со сверхзвуковой скоростью, то в этот газ звук не проникает, В газе же позади волны будем иметь, наряду с падающей звуковой волной, еще и отраженную звуковую и энтропийно-вихревую волны (а на самой поверхности разрыва возникает рябь). Задача об определении коэффициента отражения по своей постановке близка к задаче об исследовании устойчивости. Разница состоит в том, что наряду с подлежащими определению амплитудами исходящих от разрыва (отраженных) волн в граничных условиях фигурирует еще и заданная амплитуда приходящей (падающей) звуковой волны. Вместо системы однородных алгебраических уравнений мы будем иметь теперь систему неоднородных уравнений, в которых роль неоднородности играют члены с амплитудой падающей волны. Peuienne этой системы дается выражениями, в знаменателях которых стоит определитель однородных уравнений,— как раз тот, приравнивание которого нулю дает дисперсионное уравнение спонтанных возмущений (90,10). Тот факт, что в области (90,17) это уравнение имеет веш,ественные корни для os 0, означает, что существуют определенные значения угла отражения (и тем самым угла падения), при которых коэффициент отражения становится бесконечным. Это — другая фор- [c.476]

Наконец, несколько слов об области применимости полученной формулы. К этому вопросу можно подойти следующим образом. Амплитуда колебаний газовых частиц в излучаемых телом звуковых волнах — порядка величины толщины тела, которую мы обозначим посредством S. Скорость же колебаний — соответственно порядка величины отношения St i// амплитуды б к периоду волны //О]. Но линейное приблил< ение для распространения звуковых волн (т. е. линеаризованное уравнение для потенциала) во всяком случае требует малости скорости движения газа в волне по сравнению со скоростью звука, т. е. должно быть i/p Vib/l, или, что фактически то же [c.646]

Интенсивность звука, создаваемого тем или иным источником, зависит не только от свойств источника, но и от свойств помещения, в котором источник находится. Если стены помещения сильно отражают падающие на них звуковые волны, то в по-ме1цепнях могут происходить такие же явления, как и в трубах, но вся картина гораздо более сложна вследствие того, что распространение падающих и отраженных волн может происходить по всем трем направлениям, а не по одному, как это происходило в трубах. При этом должна была бы возникнуть сложная система стоячих волн. Однако, так как обычно стены помещения не представляют собой правильных плоскостей (имеют выступы, карнизы и т. д.), в помещениях находятся различные предмет ,I, также отражающие звук, и, кроме того, могут происходить многократные отражения, то узлы и пучности стоячих волн, образующиеся при отдельных отражениях, оказываются сдвинутыми друг относительно друга. Изменения амплитуд от точки к точке, характерные для стоячих волн, усредняются, и фактически отчетливых стоячих волн в помеще1шях обычно не наблюдается. Отражения [c.742]

Формуда (бО.б) одинаково применима для плоских и сферических звуковых волн. Если не учитывать поглощения звука средой, то в случае плоских волн интенсивность звука нс должна изменяться с расстоянием. В сферических волнах амплитуды смещения частиц среды, их скорости и звукового давления убывают как величины, обратные первой степени расстояния от источника звука. Поэтому в случае сферических волн интенсивность звука убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника зву1Щ. [c.228]

Определение интенсивности звука yiyia-чивает смысл для стоячих звуковых воли. Если амплитуды звукового давления в прямой и отраженной волнах о.динаковы, то результирующий поток энергии равен ). у ю. В этом, случае интенсивность звука принято характеризовать плотностью звуковой энергии, т. е. отношением звуковой энергии, со-держащёйся в некоторой области звукового Рис. 179 поля, к объему этой области. [c.228]

Вращающий момент, действующий па диск, пропорцноиален квадрату амплитуды скорости частиц в волне. Поэтому, измеряя вращающий момент по углу поворота диска, можно определить амплитуду скорости частиц в волне, а следовательно, и амплитуду звукового давления. Зная а.милитуду звукового давления II акустическое сопротивление среды, по формуле (60.6) вычисляют интенсивность звука. [c.228]

Под скоростью звука понимают скорость распространения в теле малых возмущений, в частности упругих волн малой амплитуды. Слабые упругие волны называют звуковыми. В распространяющейся звуковой волне процессы сжатия и расширения происходят настолько быстро, что теплообмен между той частью тела, через которую проходит звуковая волна, и другими его чa т ми практически не успевает произойти. Поэтому изменение состояния тела при прохождении через него звуковой волны осуществляется без подвода или отвода теплоты, т. е. адиабатически. Так как вследствие малости изменений состояния действие внутреннего трения оказывается исчезающе малым, то звуковые колебания можно рассматривать как обратимый адиабатический или изоэнтропический процесс, независимо от того, как меняется состояние всего тела в целом. Скорость звука представляет собой характерную для данного вещества величину, изменяющуюся в зависимости от его состояния, и определяется по формуле [c.104]

Резонаторные глушители. Если звук при распространении встречает систему, способную колебаться, то при воздействии на нее звуковых волн, особенно с частотой, близкой к ее собственным частотам, она приходит в соколебания с возбуждающей частотой. При совпадении собственной и возбуждающей звуковых частот без учета трения сопротивление системы-резонатора равно нулю. В этом случае объемная скорость в отверстии резонатора теоретически достигает бесконечности. При резонансном совпадении собственной и возбуждающей частот амплитуда скорости колебаний воздуха в горле резонатора резко возрастает, вызывая значительные (при наличии трения) потери энергии падающей волны. Используя резонаторы, можно получить значительное снижение уровня дискретных компонентов шума. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...