To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
I Pracownia Fizyczna Temat zadania Wyznaczanie progu słyszalności oraz krzywych izofonicznych Symbol zadania M - 20 I. WSTĘP TEORETYCZNY Podstawowym elementem dźwięku jest ton. Tonem nazywamy falę dźwiękową wytworzoną przez źródło drgające ruchem harmonicznym. Wysokość tony zależy od jego częstotliwości. Dźwiękiem nazywamy sumę tonów o różnych częstotliwościach i amplitudach. Ton będący sumą tonów, których częstotliwości są wielokrotnością częstotliwości tonu podstawowego, nazywamy wielotonem. Liczba tonów oraz ich natężenie nadają dźwiękowi cechę, którą nazywamy barwą dźwięku lub jego brzmieniem. Subiektywnego natężenia wrażenia dźwięku nie można dokładnie zmierzyć. Jego oceny można jednakże dokonać opierając się na psychofizycznym prawie Webera - Fechnera. Prawo to mówi, że zmiana natężenia wrażenia dźwięku jest proporcjonalna do logarytmu stosunku energii bodźców. Zgodnie z tym prawem poziom natężenia dźwięku L I określa się następująco : L I I I = ⋅ 10 0 log (1) Fale dźwiękowe są to fale sprężyste, których zakres częstotliwości pokrywa się z pasmem słyszalności człowieka. Obejmują ono pasmo częstotliwości od 16 Hz do 20 kHz. Fale dźwiękowe rozchodzą się w ciałach stałych, cieczach i gazach. Prędkość fal dźwiękowych zależy od właściwości fizycznych ośrodka, w których się rozchodzą. W ciałach stałych wyznacza się ją za pomocą wzoru : v E = ρ (2) gdzie : ρ - gęstość (kg/m3) E - moduł Younga (N/m2) W cieczach prędkość dźwięku wyznacza się za pomocą wzoru : v = ⋅ 1 ρ α (3) gdzie : α - współczynnik ściśliwości cieczy (m2/N) Współczynnik ściśliwości cieczy jest to ułamek wskazujący, o jaką część objętości początkowej zmienia się objętość danej cieczy podczas zmiany ciśnienia o jednostkę. Natomiast prędkość dźwięku w gazach wyznaczamy ze wzoru : v p = ⋅ κ ρ (4) gdzie : p - ciśnienie gazu (N/m2) κ - stosunek ciepła właściwego gazu przy stałym ciśnieniu do jego ciepła właściwego przy stałej objętości Fale akustyczne są wytwarzane przez źródła drgań. Pobudzanie do drgań cząsteczek gazu następuje najczęściej przez drganie membran głośników, płyt i prętów, przez instrumenty muzyczne, narząd mowy człowieka itp.. Naturalnym odbiornikiem dźwięku jest
(…)
… się wielkość nazywaną poziomem ciśnienia akustycznego L :
p
L = 20 ⋅ log
p0
(5)
gdzie : p - wartość skuteczna ciśnienia akustycznego, która dla
A
fali harmonicznej wynosi 2 (A - amplituda fali)
p0 = 2 10 -5 N/m2 (dla częstotliwości 1000 Hz)
Fala akustyczna jest podłużną falą mechaniczną, więc jej równanie przyjmuje postać :
y = A sin(kx - ωt)
(6)
gdzie : A - amplituda fali
∆p
k=
∆ v/ v )
k - liczba falowa…
… przez słuchawkę wskazuje miernik umieszczony na
wyjściu generatora (oscyloskop).
Aby wyznaczyć przebieg krzywej izofonicznej o poziomie głośności LN (natężenie słyszalne)
równa się n fonów (wskazanie (V2) oscyloskopu), na wyjściu generatora G2 ustawiamy
poziom natężenia tonu wzorcowego LP równego n decybeli (przetwarzanego na mV).
Potencjometrem generatora G1 tak zmieniamy poziom natężenia, aby głośność tonu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)