To tylko jedna z 14 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Akustyka
Akustyka jest to nauka o powstawaniu dźwięków i ich rozchodzeniu się w ośrodkach
materialnych, zwykle w powietrzu. W szerokim sensie tego słowa dźwiękiem nazywamy
wszystkie fale sprężyste, oddziałujące na nasze organy słuchu, zawarte w przedziale
częstotliwości od 16 do 20000Hz. Dźwięk jest falą podłużną, kulistą.
Źródłami fal dźwiękowych mogą być pobudzone do drgań ciała stałe, np. struny skrzypiec,
ludzkie struny głosowe, bęben lub membrana głośnika; drgające ciecze, np. fale morskie;
drgające słupy powietrza, np. w piszczałkach organów lub instrumentach dętych.
Mechanizm rozchodzenia się fali dźwiękowej w powietrzu przedstawia schematycznie
rysunek
poniżej:
Drgania membrany zamykającej długą rurę powodują na przemian zagęszczanie i
rozrzedzanie warstw zawartego w niej powietrza, nadając jego cząsteczkom ruch oscylacyjny
do przodu i do tyłu. Podobnie jak w powietrzu fale dźwiękowe mogą się rozchodzić również
w cieczach i ciałach stałych, lecz nie rozchodzą się w próżni. Można to łatwo sprawdzić
umieszczając pod kloszem pompy próżniowej dzwonek elektryczny. W miarę rozrzedzania
powietrza dźwięk dzwonka słabnie, aż wreszcie zupełnie zanika, mimo że dzwonek w
dalszym ciągu działa.
Prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej jest zależna od gęstości i własności sprężystych
ośrodka, na przykład od ciśnienia i temperatury powietrza. W przypadku, gdy powietrze
porusza się, fale dźwiękowe są unoszone wraz z nim i prędkość ich zależy dodatkowo od
kierunku i prędkości tego ruchu.
Prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej w powietrzu nieruchomym w warunkach
normalnych wynosi 332 m/s, w wodzie 1450 m/s, w stali 4900 m/s, a w szkle 5600 m/s.
W przypadku, gdy źródło fal porusza się z prędkością przekraczającą prędkość rozchodzenia
się fali dźwiękowej, powstaje tzw. fala uderzeniowa.
Stosunek prędkości przekraczającej prędkość dźwięku do prędkości dźwięku nazywamy
liczbą Macha; wyraża ona, ile razy prędkość ciała (pocisku, samolotu, rakiety, itp.) jest
większa od prędkości fali dźwiękowej w powietrzu.
Cechy dźwięku
Ucho ludzkie posiada wrażliwość, umożliwiającą rozróżnienie następujących cech dźwięku:
wysokości, barwy i natężenia.
Fizyczną miarą wysokości dźwięku jest częstotliwość fali dźwiękowej, przy czym dźwięk jest
tym wyższy, im wyższa jest częstotliwość.
Do dokładnych pomiarów wysokości dźwięku służy analizator dźwięków, złożony z
mikrofonu oraz lampy oscyloskopowej przekształcający odbieraną falę dźwiękową w wykres
1
drgań.
Dźwięki o jednakowej wysokości wydawane przez różne źródła wywołują odmienne
wrażenia słuchowe. Różnice te spowodowane są charakterystycznym dla danego źródła
dźwięku nakładaniem się na podstawowe drgania harmoniczne drgań harmonicznych o
większych częstotliwościach i określone są mianem barwy dźwięku. Dźwięki o jednakowej
wysokości,
lecz
różnej
barwie
różnią
się
kształtem
krzywej
drgań.
Dźwięki wytwarzane przez źródła drgające ruchem harmonicznym, których wykres drgań ma
kształt
sinusoidy,
nazywają
się
tonami.
Miarą
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)