Скорость распространения ультразвука на различных этапах тренировки
| Обследуемые
| Скорость v(м/с) в нижних конечностях | |
| правая | левая | |
| Люди, не занимающиеся спортом | 1250 | 1240 |
| Спортсмены в начале сборов | 1690 | 1640 |
| Спортсмены в конце сборов | 1650 | 1610 |
Звук, виды звука
Звук в широком смысле — упругие колебания и волны, распространяющиеся в некоторой среде; в узком смысле — явление, субъективно воспринимаемое органом слуха человека и животных. В норме ухо человека слышит звук в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц.
Верхняя граница частоты колебаний, воспринимаемая ухом человека изменяется с возрастом, что показано ниже в таблице 12.13.
Таблица 12.13
Возрастная зависимость верхней границы частоты воспринимаемого звука
| Возраст | Верхняя граница частоты, Гц |
| Маленькие дети | 22000 |
| До 20 лет | 20000 |
| 35 лет | примерно 15000 |
| 50 лет | примерно 12000 |
Существующие в природе звуки разделяют на несколько видов.
• Звуковой удар — это кратковременное звуковое воздействие (хлопок, взрыв, удар, гром).
• Тон — это звук, представляющий собой периодический процесс. Основной характеристикой тона является частота. Тон может быть простым, характеризующимся одной частотой (например, издаваемый камертоном, звуковым генератором) и сложным (издаваемый, например, аппаратом речи, музыкальным инструментом).
• Шум— это звук, имеющий сложную, неповторяющуюся временную структуру, сочетание беспорядочно изменяющихся сложных тонов (шорох, скрип).
|
|
|
Акустический спектр
Сложный тон можно представить в виде суммы простых тонов с кратными частотами и различными амплитудами. Такое представление называется разложением на составляющие тона. Тон наименьшей частоты называется основным, а остальные тона называют обертонами, или гармониками. Обертоны имеют частоты, кратные частоте основного тона. Такое разложение однозначно описывается указанием частот всех составляющих тонов и их амплитуд.
Акустический спектр сложного тона — это набор частот с указанием их относительной интенсивности (амплитуды).
Наибольшую амплитуду в спектре обычно имеет основной тон, а его частота воспринимается ухом как высота звука (см. ниже).
Физические характеристики звука
а) Скорость ( v ). Звук распространяется в любой среде, кроме вакуума. Скорость его распространения зависит от упругости, плотности и температуры среды. Скорость звука в воздухе при нормальных условиях равна 330 м / с. Скорость звука в воде равна 1500 м / с; близкое значение имеет скорость звука и в мягких тканях организма.
б) Интенсивность (I). Это энергетическая характеристика звука. По определению — это плотность потока энергии звуковой волны. Для уха человека важны два значения интенсивности (на частоте 1 кГц):
|
|
|
• порог слышимости — I0 = 10 -12Вт/м2,
• порог болевого ощущения — I макс = 10 Вт/м2.
в) Звуковое давление. Распространение звуковой волны обусловливает возникновение звукового давления, которое является избыточным по отношению к среднему давлению в среде. Звуковое давление простого тона изменяется по гармоническому закону и характеризуется эффективным и амплитудным значениями 
Физиологически звуковое давление проявляется как давление на барабанную перепонку. Для человека важны два значения этого параметра:
• эффективное звуковое давление на пороге слышимости — Р0 = 2·10-5Па;
• эффективное звуковое давление на пороге болевого ощущения — Рмакс =60 Па.
Между интенсивностью (I) и звуковым давлением (Р) существует связь, которая для плоской волны записывается так:
где р — плотность среды, v — скорость звука в среде.
г) Волновое сопротивление среды (Rа). Важнейшей характеристикой среды, определяющей условия отражения и преломления звука (как плоской волны) на ее границе, является волновое сопротивление, равное произведению плотности среды (р) на скорость распространения звука:
|
|
|
Ra = p·v . (12.34)
д) Уровень интенсивности. Наряду с интенсивностью звука используется и другая характеристика, называемая уровнем интенсивности. Уровень интенсивности (L) равен десятичному логарифму отношения интенсивности данного звука к интенсивности звука на пороге слышимости (I0 = 10 -12Вт/м2):
Единицей измерения уровня интенсивности является бел [Б].
Логарифмический характер зависимости уровня интенсивности от самой интенсивности означает, что при увеличении интенсивности в 10 раз уровень возрастает на 1 Б.
| Интенсивность, Вт/м2 | I0 | 10· I0 | 102· I0 | 103· I0 | ... |
| Уровень интенсивности, Б | 0 | 1 | 2 | 3 | … |
На практике используют более мелкую единицу уровня интенсивности — децибел [дБ]: 1 дБ = 0,1Б (1 дБ соответствует двум уровням, интенсивности которых отличаются в 1,26 раза). Уровень интенсивности в децибелах выражается по следующим формулам:
При действии нескольких источников складываются мощности, т. е. интенсивности, а затем определяется уровень интенсивности результирующего сигнала.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!