Характеристики звуковой волны и звукового поля.

Волновая характеристика звука:

1. Амплитуда - это модуль наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия.

2. Период - это время совершения частицей одного полного колебания.

3. Частота - число колебания в единицу времени n = ¹/_Т [Гц, ¹/_с,с^-1 ]

4. Длина волны - расстояние между двумя вершинами ближайших тел, колеблющихся в одной фазе [l].

5. Скорость распространения звуковой волны при неподвижном источнике звука.

u = nl

Наибольшей является скорость распространения магнитной волны в твердом теле (от 5000 до 10000м\с), в воде 1400 м\с, в воздухе при 20 С и при нормальном атмосферном давлении скорость распространения звука равна 340 м\с, с увеличением температуры скорость распространения звука возрастает.

По частоте механические волны разделяются:

1. Инфразвук (частота от 0 до 16 Гц)

2. Слышимый звук (от 16 до 20000 Гц)

3. Ультразвук (свыше 20000 Гц)

Инфразвук и ультразвук не слышны человеку, но воздействуют на человека. Слышимые звуки воспринимаются слуховыми анализаторами человека.

Звуковое поле и его характеристика.

Звуковым полем называется пространство, в котором распространяется звуковая волна. Характеристики звукового поля подразделяются на энергетические и линейные.

Линейные:

1. Звуковое давление - переменное давление воздуха пропорциональное звуку в среде, является добавочным к атмосферному давлению [P, Па].

2. Смещение частиц среды - это отклонение условных частиц от положения равновесия.

3. Акустическое сопротивление - величина, равная отношению звукового давления к скорости колебания частиц среды.

Z = P/u [Па×с/м] Z = r/u

где Р - плотность среды.

Энергетические:

Интенсивность (сила звука) - величина, численно равная энергии, переносимой через единицу времени при распространении звука: [I]

I=E/s×t

Тон, шум, звуковые удары. Борьба с шумами.

Сердце – полый мышечный орган, предназначенный для перемещения крови по сосудам. При его работе возникают звуки: тоны и шумы. Они имеют различные частоты и возникают в определённый период сердечной деятельности.

По частоте они делятся на:

1) Инфразвук (менее 16 Гц).

2) Слышимые низкочастотные (16 – 400 Гц).

3) Слышимые среднечастотные (400 – 1000 Гц).

Интенсивность инфразвука самая большая, далее идет слышимый низкочастотный и самая малая интенсивность у среднечастотного. Сердечные тоны возникают при переходе от одного цикла работы к другому. Они являются слышимыми низкочастотными и быстро затухают.

Сердечные шумы возникают при давлении крови в определённых периодах сердечного цикла (они относятся к 3^й группе). Они более продолжительны, но менее интенсивны.

Тоны и шумы слышны примерно одинаково. Это связано с тем, что шумы приходятся на более чувствительную область слуховых восприятий. Для записи тонов и шумов используют фонокардиограф.

Звук как физическое явление.

Звук — физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти колебания, рассматриваемые по отношению к тому, как они воспринимаются органами чувств животных и человека.

Психофизические характеристики звука.

Психофизика изучает связь физического воздействия с возникновением ощущений. Поскольку звук вызывает слуховые ощущения, то они описываются не только объективно, но и субъективно. Звуки делятся на тоны, звуковые удары, шумы.

Простой тон - это звук определенной частоты.

Сложный тон - это состоящий их кратного количества простых тонов. Графиком сложного тона служит периодическая прямая, но не синус.

Шум - большое количество простых и сложных тонов. Их количество и интенсивность постоянно меняется.

Звуковой удар - это сильное звуковое действие, короткое по времени.

Психофизические характеристики:

1. Высота тона. Ей соответствует объективная физическая характеристика - частота. Чем больше частота, тем сильнее звук.

2. Громкость. Ей объективно соответствует амплитуда и сила звука. Чем больше амплитуда, тем громче звук. Воспринимаемая громкость субъективно зависит от частоты. При одной и той же интенсивности, с увеличением частоты от 16 до 1000 Гц, громкость возрастает. От 1000 до 3000 Гц громкость не меняется. При дальнейшем увеличении частоты громкость уменьшается и исчезает.

3. Тембр. Определяется интенсивностью и количеством простых тонов, входящих в сложные звуки. Наименьшая частота - основная, а остальные обертоны.

Нарастание ощущений высоты и громкости идет по логарифмической шкале.

1. Бел

N_Б = lg(I₂/I₁)

2. Децибел 1дБ=0,1Б

N_дБ = 10×lg(I₂\I₁)

3. Октава - логарифмическая характеристика, применяемая для характеристики частоты.

N_окт = log₂(f₂/f₁), где f - частота, f₁, f₂ - границы частотного интервала.

4. Декада

N_дек = lg(t₂/t₁)

Пороговые характеристики.

Для того, чтобы услышать:

1. Орган слуха должен быть здоров

2. Частота звука от 16 - 20000 Гц.

3. Интенсивность звука должна находиться в пределах пороговой характеристики.

Пороговые характеристики определяют границу слухового ощущения на разных частотах.

Порог слышимости - это нижняя граница слухового ощущения, определяющаяся силой звука, который начинает улавливаться на данной частоте.

При частоте 1000 Гц звук становиться слышимым, при интенсивности I = 10^-12 [^квант/м²].

Порог боли - верхняя граница слухового ощущения, определяемая наименьшей силой звука, при которой на данной частоте возникает чувство боли. Для частоты 1000Гц,

I = 10² [^ватт/м²].

Графики, характеризующие зависимость пороговых характеристик по частоте - пороговые кривые.

Область слышимости

Область, ограниченная пороговыми кривыми, называется областью слышимости.

С возрастом диапазон слышимости уменьшается.

Борьба с шумами.

Часть энергии, звуковой волны поглощается телами, а часть отражается. В закрытых помещениях звук полностью затухает только спустя какое-то время после прекращения действия источника звука. Это может ухудшать восприятие речи в помещении. Реверберация - процесс затухания звука. Время реверберации учитывается при строительстве аудиторий, залов и т.д. шум при этом влияет на человека. Устранение источников вредных шумов или ослабление их действия должно находиться под их контролем.

Борьба с шумами ведется путем применения звукопоглощающих материалов, озеленением улиц и т.д. норма громкости - 40-50 дБ. Предел шума для высоких частот - 80дБ, для низких частот - 100дБ. Контроль производится с помощью шумомера. В нем звуковые колебания преобразуются в электромагнитные колебания. Шкала проградуирована в децибелах.

Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 709; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!