Интенсивность звука спектральная

Перечислите характеристики звука, не зависящие от особенностей восприятия его ухом Что такое частота звука и интенсивность звука и какими единицами они измеряются Что такое спектральный состав звука [c.410]

В практике часто приходится иметь дело с энергетическим спектром сигнала. Под ним подразумевается огибающая квадратичных значений амплитуд частотных составляющих сигнала (для дискретных спектров) или плотности спектра квадрата амплитуд АЦх) (для сплошных спектров). Последняя будет представлять собой спектральную плотность по интенсивности I ((u) = k A (u), т. е. спектральной плотностью называют интенсивность звука в полосе частот шириной в единицу частоты. В акустике эту полоску берут равой 1 Гц, т. е. спектральная плотность / = где — интенсивность, из- [c.40]

Сплошные спектры характеризуются зависимостью спектральной плотности от частоты (эту зависимость называют энергетическим спектром). Спектральной плотностью называется интенсивность звука в полосе частот шириной, равной единице частоты. Для акустики эту полосу берут равной 1 Гц. Спектральная плотность г де I- интенсивность, измеренная в узкой полосе частот Дf с помощью узкополосных фильтров. [c.44]

А различные системы спектрального анализа, позволяющие по шуму механизма, например, двигателя внутреннего сгорания, локализовать неисправность в нем Здесь нет никаких чудес, просто в памяти этих систем технической диагностики записаны спек тры для разных случаев отказов. А ЭВМ, зная интенсивность звука на разных частотах, должна подобрать близкую картинку из того, что ей известно. [c.106]

В практике часто приходится иметь дело с энергетическим спектром сигнала. Под ним подразумевается огибающая квадратичных значений амплитуд частотных составляющих сигнала (для дискретных спектров) или плотности спектра квадрата амплитуд А (х) (для сплошных спектров). Последняя будет представлять собой спектральную плотность по интенсивности /(ш) =йД (о)), т. е. спектральной плотностью называют интенсивность звука в полоске частот шириной в единицу частоты. В акустике эту полоску берут равной I Гц, т. е. спектральная плотность / = /д /А/, где — интенсивность, измеренная в узкой полоске частот, Д/. Измерения для этой цели проводят с помощью узкополосных фильтров (обычно третьоктавных). [c.50]

Для нахождения силы звука, порождаемого некоторой турбулентной областью, необходимо знать спектральное распределение интенсивности по отдельным источникам звука (квадруполям), т. е. по их пространственным масштабам, так как различные масштабы, вообще говоря, должны излучать различную интенсивность. Зная такое спектральное распределение, можно было бы, воспользовавшись соответствующими формулами теории, произвести суммирование по всем частотам и получить полную интенсивность звука. Однако для этого нужно знать, как связано распределение скорости по частотам с распределением по пространственным масштабам. А эта задача в случае турбулентности еще полностью не решена. [c.261]

Спектральной плотностью по интенсивности /(щ) = к принято называть интенсивность звука в полосе частот шириной в 1Гц [c.196]

Может быть и другая ситуация, когда в звуке присутствуют колебания всех частот в некотором интервале У] <у <У2. Такой спектр, изображенный на рис. 5.96, называется сплошным. По оси ординат здесь отложена так называемая спектральная плотность интенсивности звука /(у) = <1/ / ёу. В этом случае можно говорить об интенсивности й = /(у)ёу звука, занимающего узкий частотный интервал ёу. Эта интенсивность численно равна заштрихованной на рисунке площади. Естественно, что полная интенсивность I сложного звука со сплошным спектром будет равна площади под кривой /(у). Сплошным спектром обычно обладают шумы. [c.105]

I — длина активного кристалла в направлении распространения звука, а знак импульса выбирается таким, чтобы носители заряда под действием поля двигались в направлении распространения звука. Подбором интенсивности и спектрального состава света от осветителя 7 создаётся оптимальная проводимость кристалла. В нек-рых случаях усиление ультразвука бывает настолько значительным, что позволяет скомпенсировать все потери в линии задержки и получить дополнительный рост выходного сигнала. [c.357]

Громкость передачи зависит не только от интенсивности звука, но и от спектрального состава, условий восприятия и длительности воздействия (см. рис.З). Т ава звучащих тона средней и низкой частоты, имеющие одинаковую интенсивность (или одинаковое звуковое давление), воспринимаются человеком не как одинаково громкие. Поэтому введено понятие уровня громкости в фонах для обозначения звуков одинаковой громкости. За уровень громкости звука в фонах принимают уровень звукового давления в децибелах такой же громкости чистого тона частотой 1000 Гц, т.е для частоты 1000 Гц уровни громкости в фонах и децибелах совпадают- На других частотах при одном и том же звуковом давлении звуки могут казаться более громкими или более тихими. [c.8]

При работе с гелий-неоновыми лазерами часто сталкиваются с проблемой, которая заключается в небольшой модуляции звуковыми частотами измеряемой интенсивности выходного светового потока. В системах связи, где требуется постоянная амплитуда сигнала несущей частоты (особенно при малой глубине модуляции), присутствие неконтролируемой изменяющейся во времени модуляции звуковыми частотами нежелательно. Такого рода помехи можно отнести за счет взаимного влияния на коэффициент усиления спектральных линий, которые одновременно присутствуют в излучении. Например, изменяя скорость возбуждения лазера, можно добиться, чтобы наряду с линией 633 нм генерировала линия 640 нм. Если измерять выходное излучение лазера при помощи фотоприемника, усилителя звуковых частот и громкоговорителя, то обнаружим, что звук сильнее всего как эаз в тот момент, когда дополнительная спектральная линия достигает порога генерации. Очевидно, что если источник питания лазера отрегулирован недостаточно хорошо, то периодически будет изменяться сила звука и звук даже может включаться и выключаться при пульсациях тока в источнике питания. Этот вид помех существенно связан с микрофонным эффектом, поскольку порог лазерного действия зависит от ориентации зеркал. [c.475]

В заключение этого параграфа и всей главы в целом следует добавить, что как на восприятие громкости, так и высоты тембра звука, влияют в определенной мере все три его физические характеристики интенсивность, частота и спектральный состав. Гак, из свойств слуха, рассмотренных в параграфах 1.4—1.9, следует, что громкость звука, определяемая на слух, в первую очередь, конечно, зависит от его интенсивности, но одновременно с этим и от его частоты и от его спектрального состава. [c.28]

Эксперименты показывают также, что звуки высоких частот большой интенсивности кажутся несколько более низкими по высоте, чем звуки малой интенсивности. Наконец, разница в окраске звуков на низких и средних частотах ощущается очень отчетливо даже при небольших изменениях спектрального состава, а для звуков высоких частот те же изменения в спектре меньше меняют эту окраску. Схема связи между слуховыми ощущениями и физическими свойствами может быть представлена так, как это сделано на рис. 1.9. [c.28]

Значительно реже используются другие термометрические параметры, например интенсивность электрических флуктуаций (термошумовой термометр) магнитная восприимчивость парамагнетика (магнитный термометр, применяемый при сверхнизких температурах — ниже 1°К) скорость звука уширение спектральных линий и др. Рассмотрение этих специальных методов измерения температуры выходит за рамки настоящей книги. [c.22]

Описанный кратко спектральный метод исследования нелинейных искажений формы волны представляет собой весьма чувствительный метод. Используя его, можно производить измерения также амплитуды третьей и более высоких гармоник. Отметим, что при измерениях, например, в воде не требуется иметь дело с особенно большими интенсивностями. Так, при подаче на кварцевую пластинку около 100 В она излучает в воду звук с интенсивностью около 10 Вт/м При этом можно работать с усилителем, имеющим коэффициент усиления не более 10 . [c.75]

Акустический шум, излучаемый судном, измеряемый на близком расстоянии, перекрывает полосу частот, значительно более широкую, чем полоса, приписываемая отдаленному судоходству. Высокочастотная часть излучаемого судном спектра шумов снижается в результате поглощения звука в океане на больших расстояниях, связанных с отдаленным судоходством. На рис. 10.1 приведены типичный график спектральной интенсивности шума па небольшом расстоянии для торгового судна и измененный вид спектра, полученный в результате измерений на дистанции 500 миль. Обратите внимание на быстрое спадание спектра выше 100 Гц при измерениях на дистанции 500 миль. [c.259]

Исследования, предпринятые в последнее время с целью изучения влияния периодического воздействия на ламинарные и турбулентные струи, позволили установить основные особенности протекания процессов смешения и излучения звука такими струями. Среди различных способов периодического воздействия на струи особое место занимает акустическое воздействие, позволяющее в широких пределах менять интенсивность, частоту и место воздействия звука на струю, спектральные и фазовые соотношения в звуковой волне, угол падения звука на струю, форму звуковой волны и т.д. Такие широкие возможности акустического способа воздействия позволяют использовать его не только как средство для целенаправленного изменения газодинамических и акустических характеристик струйных течений, но и как инструмент для исследования механизмов процессов смешения и излучения звука такими течениями. [c.39]

Это явление можно наблюдать и другим методом, который дает возможность произвести количественные измерения. Вся диффракционная картина проектируется на щель спектрального аппарата так, чтобы щель была перпендикулярна к направлению линий спектра. При помощи этого метода скрещенных спектров можно для каждой (горизонтальной) диффракционной линии получить новый (вертикальный) спектр с различным распределением интенсивности в нем (фиг. 218). Таким образом, одна фотография дает возможность определить как спектральный состав, так и величину интенсивностей всех линий спектра при определенной силе звука. [c.177]

Изучение осознанных двигательных реакций человека, как, напр., словесный отчёт, выявляет интегральные свойства слуха человека и позволяет измерять абс. и дифф. пороги слуха (см. Порог слышимости), оценивать субъективные качества звука — его громкость, высоту, тембр и т. п. и способности человека обнаруживать на фоне помех и распознавать разл. акустич. сигналы. Исследование у человека и животных условнорефлекторных реакций на звук (напр., изменение частоты дыхания и пульса, электрич. потенциала кожи и т. д.) позволяет измерять пороги слуха и оценивать способности человека и животных обнаруживать и различать на слух звуковые сигналы по их физ. характеристикам, таким, как интенсивность, спектральная и временная структура и т. п. [c.817]

Эффекты акустооптич, взаимодействия используются как при физ. исследованиях, так и в технике. Дифракция света на УЗ даёт возможность измерять локальные характеристики У 3-полей. По угловым зависимостям дифрагированного света определяются ди-аграмма направленности и спектральный состав акустич. излучения. Анализ эффективности дифракции в разл. точках образца позволяет восстановить картину пространственного распределения интенсивности звука, В частности, на основе акустооптич. эффектов осуществляется визуализация звуковых полей. С помощью брэгговской дифракции удаётся получить информацию о спектральном, угловом и пространственном распределении акустич, фояонов в ДВ-области фононного спектра. Этот метод представляет ценность для изучения неравновесных акустич. фононов, иапр. в условиях фононной (акустоэлектрической) неустойчивости в полупроводниках, обусловленной усилением [c.46]

Харрис с сотр. [14, 15] предложили спектральный фильтр с электронной настройкой на основе коллинеарного акустооптического взаимодействия в оптически анизотропных средах и продемонстрировали его работу. В разд. 9.5.2 мы кратко рассмотрели одну из конфигураций взаимодействия с участием сдвиговой волны. В другом эксперименте, выполненном этими авторами, оптические волны и продольная акустическая волна распространялись вдоль оси X кристалла LiNbOj. На рис. 10.12, а показано схематически устройство этого фильтра. Падающий пучок может быть поляризован либо вдоль оси у, либо вдоль оси Z. Благодаря фотоупругому эффекту с постоянной /7,4 (= (см. задачу 10.4) возникает брэгговская дифракция в ортогональную поляризацию. Перестройка по спектру от длины волны 7000 до 5500 А была получена изменением акустической частоты от 750 до 1050 МГц (см. рис. 10.12, б). Для кристалла LiNbOj длиной 1,8 см с указанной на рис. 10.12, а ориентацией двулучепреломление равно Ап = 0,09. Из (10.3.9) следует, что ширина полосы пропускания АХ,/2 на длине волны X = 6250 А составляет около 2 А. Необходимо заметить, что в спектре пропускания не присутствуют вторичные полосы или полосы высших порядков, поскольку акустическая волна является синусоидальной. Интенсивность звука 1 , необходимая для 100%-ного преобразования мощности (т. е. для того, чтобы ,2 - = 7г/2), так же, как и в (10.1.9), определяется выражением (см. задачу 10.4) [c.423]

Акустооптические методы в физических исследованиях. Акустооптич. методы дают возможность изучать локальные характеристики звуковых полей и свойства материалов, в к-рых имеет место взаимодействие света со звуком. По угловым зависимостям дифрагированного света определяются диаграмма направленности и спектральный состав акустич. излучения. Анализ эффективности дифракции в различных точках образца позволяет восстановить картину пространственного распределения интенсивности звука. Наконец, на основе акусто-оптпч. эффектов осуществляется визуализация звуковых полей. С помощью брэгговской дифракции удаётся получить информацию о спектральном, угловом и пространственном распределении акустич. фононов в длинноволновой области фононного спектра. [c.33]

Применение акустооптич е с к о й дифракции. Д.с. на у. позволяет определять по изменению интенсивности света в дифракционных спектрах характеристики звукового поля (звуковое давление, интенсивность звука и т. п.), практически не возмуш ая поля. С помо-ш,ью Д.с. на у. измеряют поглош ение и скорость ультразвука в дхшпазоне частот от нескольких МГц до нескольких ГГц (в жидкостях) и до нескольких десятков ГГц (в твёрдых телах), модули упругости 2-го и 3-го порядков, упругооптич. и магнитоупругие свойства материалов. Возможность спектрального анализа звукового сигнала акустооптич. методами позволяет исследовать отклонение формы профиля звуковой волны от синусоидальной из-за нелинейных искажений (см. Нелинейные эффекты). Для низкочастотного звука такое отклонение связано с асимметрией в пнтенсив-ностях спектров положительных и отрицательных порядков при дифракции Рамана—Ната. В случае высокочастотного звука нелинейные эффекты проявляются в появлении дифракционных максимумов 2-го и более высоких порядков при брэгговской дифракции. Д. с. на у. применяется для модуляции и отклонения света, в различных устройствах акустооптики (в модуляторах света, дефлекторах, фильтрах). Широко используется Д. с. на у. при оптико-акустич. обработке сигналов, для приёма сигналов в УЗ-вых линиях задержки и др. [c.131]

Формы звуковых сигналов музыкальных инструментов различны (рис. 2.27). Различным формам звуковых колебаний соответствуют различные спектры (рис. 2.28). Однако форма звукового сигнала зависит и от интенсивности звуков (рис. 2.29), спектр звука (например, для рояля) — от силы З дара по клавише (рис. 2.30). Для музыкальных инструментов характерно также наличие большего числа обертонов для более низких тонов. Кроме того, спектральный состав звуков, как правйло, изменяется по мере их затухания и вследствие других причин, [c.74]

ВЫСОТА ЗВУКА — субъективное качество слухового ощущения, позволяющее распо.чагать все звуки но щкале от низких к высоким. Для чистого тона она зависит гл. обр. от частоты (с ростом частоты В. з. повышается), но также и от его интенсивности. Б. з. со сложным спектральным составом зависит от распределения энергии по пткале частот. В. з. измеряют в молах тону с частотой 1 кГц и звуковым давлением 2-10 Па приписывают высоту 1000 мел в диапазоне 20 Гц 9000 Гц укладывается ок.. 3000 мел. Измерение высоты произвольного звука основано на способности человека устанавливать равенство высот двух звуков или их отно1иение (во сколько раз один звук выше или ниже другого). [c.372]

Тонкая структура линии рэлеевского рассеяния содержит дискретные линии, обусловленные рассеянием на тепловых волнах (рассеяние Мандельштама-Бриллюэна), расположенные симметрично относительно несмещенной компоненты. Рассеяние с изменением частоты связано с тем, что диэлектрическая восприимчивость х (э. также диэлектрическая проницаемость в = 1 + х) изменяется во времени вследствие тепловых акустических волн в веществе, характерная частота этих изменений равна г/д = и/2а, где и и а — скорость звука и постоянная решетки. Модуляция свойств среды приводит к появлению суммарной и разностной частот рассеянного света г/ г/д. Рассеяние с появлением спектральных компонент, смещенных по частоте относительно исходного излучения, является параметрическим процессом. Вероятность появления одного рассеянного фотона при облучении одной частицы (молекулы или атома) пропорциональна плотности потока квантов в пучке падающего света, но коэффициент пропорциональности (сечение рассеяния а) составляет по порядку величины всего лишь 10 ° см /ср. Отсюда получаем, что отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего /о составляет /5 / /о = = Аттапк, где п 10 см — концентрация атомов, к — толщина слоя. При прохождении светом расстояния 1 см в однородном прозрачном твердом теле рассеивается в полный телесный угол (4тг стерадиан) примерно 1з/1о 10 падающей интенсивности. [c.50]

Расчет уровня прямого звука и выбор аппаратуры. По спектральным уровням речи у слушателя Вр.с (см. табл. 10.13) определим относительные плотности интенсивности ///о и запишем их в табл, 10.15. Туда е переписываем ширину октавных полос НЗ табл. 10.4у,Затем, умножая плотность интенсивности на соответствующую ширину полосы, получаем интенсивность в этой октавной полосе А///о. Эти значения запишем в табл. 10.15 и просуммируем их для всех полос. Получим общую интенривность /др/ о она равна 3,55 10 Это соответствует 85,5 дБ. Пиковые уровни равны 97,5 дБ. Выбранные громкоговорители не обеспечат такие уровни, они создают уровни только 91,2 дБ. [c.285]

По сравнению с обычными источниками лазеры с их высокой спектральной интенсивностью существенно повысили предельную чувствительность оптико-акустического метода. Он позволяет при мощности излучения в 1 Вт регистрировать очень малый коэффициент поглощения в газе при атмосферном давлении, когда вся поглощенная энергия переходит в тепло, на уровне 10 см". Это для многих молекул соответствует их относительному уровню концентрации в газовой смеси 10 — 10 %. Оптико-акустический эффект можно использовать и для анализа жидких и твердых образцов при возбуждении в них звуковых колебаний. Однако гораздо чувствительнее этот метод оказывается при регистрации звука не непосредственно в исследуемых образцах, а в находящемся вокруг них газе, формирование звука в котором происходит за счет процесса теплопередачи от поверхности образца. Наиболее перспективен такой метод для определения коэффициента пропускания прозрачных диэлектриков (приблизительно до 10 см ), помещаемых внутрь замкнутой камеры, заполненной каким-либо непоглощающим излучение газом (рис. 11.63, б). Кроме того, он эффективен в спектроскопии сильнопоглощающих сред (рис. VII.63, е), когда газ нагревается за счет поглощенной в образце мощности при отражении. По последней схеме можио [c.442]

В повседневной жизни человек сталкивается с огромным многообразием звуков — голосами человека и животных, шумами машин и механизмов, звуками музыкальных инструментов и т. п. Эти звуки с физической точки зрения могут значительно отличаться по своему спектральному составу, интенсивности, временному профилю, и для их точного физического описания требуется большое количество чисел например, для музыкального тона — набор амплитуд и фаз гармоник для стационарного шумового сигнала — набор чисел, характеризуюи1 их мощность шума на выходе системы параллельных фильтров, и т. п. Однако человеку для решения жизненно важных задач — обнаружения, распознавания и узнавания различных звуков — такое точное физическое описание не нужно и достаточно использовать обобщенные, а следовательно и экономичные, субъективные описания по характерным признакам звуков. Несколько таких признаков обозначаются общим термином высота . [c.43]

К таким явлениям можно отнести нелинейную трансформацию спектра интенсивного шума при его распространении в нелинейной среде, когда из-за взаимодействий спектральных компонент этого шума происходит перекачка энергии как в низкочастотную, так и в высокочастотную части спектра (так называемая акустическая турбулентность). Другим примером может служить поглощение звука гиумом, когда слабый монохроматический сигнал, распространяясь в широкополосном шуме, из-за взаимодействия с ним испытывает поглощение энергия сигнала отбирается шумом. Отметим, что даже поглощение звука за счет вязкости и теплопроводности, о котором шла речь в гл. 2, можно считать именно результатом такого взаимодействия акустического сигнала с шумом, который в данном случае есть не что иное, как спектр тепловых фононов или упругих дебаевских волн. Об этом будет идти речь при рассмотрении поглощения упругих волн в твердых телах. Укажем еще на один эффект — уширение спектральных линий гармоник исходного узкополосного возмущения при распространении случайно-модулиро-ванной звуковой волны конечной амплитуды. [c.108]

Предположим, что закон распространения звука — сферический, а частотно-зависимое затухание отсутствует. Необходимое при решении уравнения (14.17) интегрирование можно выполнить численным методом, как это показано в пп. 2.5.3. Разобъем спектральную плотность (рис. 14.4) на полосы шириной по 100 Гц и запишем в таблицу интенсивность в центре полос. Мощность сигнала в полосе от f до /г [c.370]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...