Paskaita 3 akustika. Sound.

1. Garsas, garso tipai.

2. Fizinės garso charakteristikos.

3. Konsultacijos klausos pojūtį. Garso matavimai.

4. Garso perėjimas per sąsajos skyrių.

5. Garso tyrimų metodai.

6. Veiksniai, apibrėžiantys triukšmo prevenciją. Apsauga nuo triukšmo.

7. Pagrindinės sąvokos ir formulės. Lentelės.

8. Užduotys.

Akustika.Plačia prasme fizikos skyrius studijuoja elastines bangas nuo mažiausių dažnių iki aukščiausio. Siaurai prasme - garso doktrina.

3.1. Garso, garso tipai

Garsas plačioje prasme - elastiniuose svyravimuose ir bangose, dauginant dujinėmis, skysčiais ir kietomis medžiagomis; Siaure prasme, reiškinys, subjektyviai suvokia žmogaus ir gyvūnų klausos organai.

Paprastai žmogaus ausis girdi garso dažnių diapazone nuo 16 Hz iki 20 kHz. Tačiau su amžiumi, viršutinė šio diapazono riba sumažėja:

Garsas su mažesniu nei 16-20 hz dažniu infrasound.virš 20 kHz. -TRATRAZUK.ir aukščiausios dažnio elastinės bangos nuo 10 iki 10 12 Hz - padidėjęs.

Gamtoje esančios garsai yra suskirstyti į kelias rūšis.

Tonas -tai yra periodinis procesas. Pagrindinė tono charakteristika yra dažnumas. Paprastas tonassukuria organizmui, svyruojančiu harmonikos įstatymą (pvz., Tambllen). Sudėtingas tonassukurta periodinių virpesių, kurie nėra harmoniniai (pavyzdžiui, muzikos instrumento garsas, garsas, kurį sukūrė žmogaus kalbos aparatas).

Triukšmas- Tai garsas, turintis sudėtingą nesankcionuotą priklausomybę ir yra atsitiktinai kintančių sudėtingų tonų derinys (lapų kritimas).

Garso streikas- Tai trumpalaikis garso poveikis (medvilnė, sprogimas, smūgis, griaustinis).

Sudėtingas tonas, kaip periodinis procesas, gali būti sudarytas kaip paprastų tonų suma (suskaidoma į tonų komponentus). Šis skaidymas vadinamas spektras.

Akustinis tonų spektras - tai yra visų jo dažnių derinys, nurodantis jų santykinį intensyvumą ar amplitudes.

Mažiausias dažnis spektro (ν) atitinka pagrindinį toną, o likusieji dažniai vadinami "Obramstones" ar harmonikų. Obertonai turi dažnius, daugelio pagrindinio dažnio: 21, 31, 41, ...

Paprastai didžiausia spektro amplitudė atitinka pagrindinį toną. Jis yra tas, kuris suvokia ausį kaip garso aukštį (žr. Toliau). "Oraftons" sukuria garso "spalvą". To paties aukščio garsai, kuriuos sukūrė skirtingų įrankių, ausis suvokia įvairiais būdais dėl įvairių santykių tarp "OverTone" amplitudų. 3.1 paveiksle parodyta tų pačių pastabų spektrai (ν \u003d 100 Hz) fortepijonui ir klarnetui.

Fig. 3.1.Fortepijoninių pastabų spektrai (a) ir klarnetas (b)

Akustinis spektro triukšmas yra kieta.

3.2. Fizinės garso savybės

1. Greitisv). Garsas taikomas bet kuriai aplinkai, išskyrus vakuumą. Jo dauginimo greitis priklauso nuo terpės elastingumo, tankio ir temperatūros, tačiau nepriklauso nuo virpesių dažnio. Garso greitis dujose priklauso nuo jo molinės masės (m) ir absoliučios temperatūros (t):

Garso greitis vandenyje yra lygus 1500 m / s; Artimoji vertė yra garso ir minkštųjų audinių greitis.

2. Garso slėgis.Garso sklaidą lydi slėgio pokytis terpėje (3.2 pav.).

Fig. 3.2.Slėgio keitimas aplinkoje, kai garsas yra propaguojamas.

Tai yra spaudimo pokyčiai, kurie sukelia svyravimus ausies būgnoje, kuri nustato tokio sudėtingo proceso pradžią kaip klausos pojūčių atsiradimą.

Garso slėgis (ΔΡ) - tai yra slėgio pokyčių amplitudė terpėje, kuri atsiranda, kai yra perduodama garso banga.

3. Garso intensyvumas(I). Garso bangos sklidimą lydi energijos perdavimas.

Garso intensyvumas - tai yra energijos srauto tankis, toleruojamas garso banga(Žr. 2.5 formulę).

Homogeninėje laikmenoje ši kryptimi skleidžiamo garso intensyvumas mažėja, kai jis ištrina iš garso šaltinio. Naudojant bangolaidžius, galite pasiekti intensyvumo padidėjimą. Tipiškas tokio laukinės gamtos pavyzdys yra kriauklės ausys.

Santykis tarp intensyvumo (I) ir garso slėgio (Δρ) išreiškiamas tokia formule:

kur ρ yra terpės tankis; v.- jo garso greitis.

Minimalios garso slėgio ir garso intensyvumo vertės, kuriose žmogus turi klausos pojūtį, yra vadinami girdimas.

Vidutinio asmens ausiui 1 kHz dažniu, šie garso slėgio vertės atitinka ribą (Δρ 0) ir garso intensyvumą (I 0):

Δρ 0 \u003d 3x10 -5 Pa (≈ 2x10 -7 mm Hg); I 0 \u003d 10 -12 W / m 2.

Patikimo slėgio vertės ir garso intensyvumas, kuriame asmuo išreiškė skausmus, yra vadinami skausmo slenkstis.

Vidutinio asmens ausies 1 kHz dažniu, skausmingo pojūčio slenkstis atitinka šiuos garso slėgio vertes (Δρ m) ir garso intensyvumą (I m):

4. Intensyvumo lygisL). Intensyvumo, atitinkančio klausos ir skausmingų pojūčių ribas santykis yra toks didelis (i m / i 0 \u003d 10 13), kuris praktiškai naudojamas logaritminiu mastu, įvedant ypatingą dimensiją be charakteristikos intensyvumo lygis.

Intensyvumo lygis vadinamas dešimtainio logaritmu garso intensyvumo į klausos ribą:

Intensyvumo lygio matavimo vienetas yra bel.B).

Paprastai naudoja mažesnį intensyvumo lygį - decibel.(DB): 1 db \u003d 0,1 B. Decibelų intensyvumo lygis apskaičiuojamas pagal šias formules:

Logaritminio simbolių priklausomybė intensyvumo lygisiš Samoa. intensyvumasreiškia, kad didėjant intensyvumas10 kartų intensyvumo lygis10 dB kainos.

Dažnai susiduriamų garsų charakteristikos pateiktos lentelėje. 3.1.

Jei asmuo girdi ateinančius garsus iš vienos kryptiesnuo kelių. \\ T ne nuoseklusŠaltiniai, jų intensyvumas Pridėti:

Aukštas garso intensyvumo lygis sukelia negrįžtamus klausos aparatų pokyčius. Taigi 160 dB garsas gali sukelti pertraukos tašką ir klausos kaulų poslinkį vidurinėje ausyje, kuri veda į negrįžtamą kurtumą. 140 dB, asmuo jaučiasi stiprus skausmas, o ilgalaikis triukšmo poveikis 90-120 dB sukelia nuostabų audito nervą.

Tikslai:

• Įveskite garso virpesių koncepciją, išsiaiškinkite garso virpesių savybes ir savybes.
• Parodyti gamtos vienybę, fizikos, biologijos, muzikos santykius.
• Kruopšto požiūrio į jūsų sveikatą švietimas.

Įranga: Kompiuteris su multimediaprourtor, tuning, valdovas, pritvirtintas vice, garso generatorius.

Pamokos planas.

1. Org. Momentas
2. Studijuoti naują medžiagą.
3. Namas. Užduotis.

Žmogus gyvena garsų pasaulyje. Kas yra garsas? Kaip tai įvyksta? Kas yra tas pats garsas, kuris skiriasi nuo kito? Šiandien pamokoje mes stengsimės atsakyti į šiuos ir daugelį kitų su garso reiškiniais susijusių klausimų.

Fizikos skyrius Studijuojant garso reiškinius vadinamas akustika.

Elastinės bangos, galinčios sukelti garso pojūčius iš žmonių, vadinami garsu.

Žmogaus ausis gali suvokti mechanines virpesius, atsirandančius esant 20-20 000 Hz dažnumui. (Demonstravimas ant garso bangų generatoriaus, kurio dažnis yra nuo 20 iki 20 000 Hz)

Bet koks svyruojantis su garso dažniu yra garso šaltinis. Tačiau garso šaltiniai negali būti tik svyruojančių įstaigų, kulka į orą skrydis lydi švilpukas, greitas vandens srautas - triukšmas.

Pati faktas išlaisvinimas iš pakankamai didelių dažnių rinkinio, vadinamo garso, yra susijęs su žmogaus klausos nuosavybe suvokti šias bangas.

Įvairios gyvos būtybės turi skirtingas garso suvokimo ribas.

Visi garso šaltiniai gali būti suskirstyti į natūralius ir dirbtinius.

(Demonstracijos: fotoaparato ir valdovo garsas tarp vice.)

Apsvarstykite garso savybes.

1. Garsas yra išilginė banga.
2. Garsas platinamas elastinėje laikmenoje (oras, vanduo, įvairūs metalai)
3. Garsas turi galutinį greitį.

Esmė	Temperatūra 0 S.	Garso greitis m / s	Esmė	Temperatūra 0 S.	Garso greitis m / s
Azotas	300	487	Pora vandens	100	405
Azotas	0	334	Helio	0	965
Azoto skystis	-199	962	Grafitas	20	1470
Aliuminio	20	18 350	Auksas	20	3200
Deimantas	20	6260	Gyvsidabris	20	1450
Benzinas	17	1170	Alkoholis	20	1180
Vanduo	20	1483	Pora alkoholio	0	230
Vanduo	74	1555	Plienas. \\ T	20	5000-6100
Ledas	-1-4	3980	Eteris	25	985

Klausykime pranešimo apie tai, kaip buvo nustatyta garso greitis vandenyje ir kitose medžiagose.

(Studentų pranešimas)

Patikrinkite save.

1. Laikrodis nustatomas pagal nuotolinio radijo signalo garsą. Tokiu atveju valandos bus įdiegtos tiksliau: vasarą ar žiemą?
   (Vasarą, nes garso greitis ore padidėja su temperatūra)
2. Ar astronautai gali patekti į lauko erdvę, bendrauti tarpusavyje su gera kalba?
   (Nėra jokio atstumo, nes nėra jokių sąlygų kosminėje vakuume skleisti garso bangas. Tačiau, jei astronautai liečiasi su "Spafaces" šalmais, jie gali išgirsti vienas kitą.)
3. Kodėl ramsčiai galios "Buzz" vėjoje?
   (Su vėju, laidai daro chaotiškus svyruojančius judesius, veikiančius izoliatoriams, sustiprintus ant stulpų. Nuolatinės garso bangos yra susijaudinančios pareigose.)

Garso charakteristikos.

1. Garso tūris.
2. Garso aukštis
3. Garso timbre.

Garso tūris - garso bangos amplitudės charakteristika.
(Parodykite eksperimentą su AKTON ir generatoriumi)

Garso tūris priklauso nuo svyravimų amplitudės: didesnė amplitudė, garsiau garsas.

Bet jei palyginome skirtingų dažnių garsus, išskyrus amplitudę, mes vis tiek turėsime palyginti jų dažnį. Su tų pačių amplitudes taip garsiai suvokiame dažnius, kurie yra 1000 iki 5000 Hz.

Garso tūris vadinamas miegoti.

Praktinėmis užduotimis, garso tūris yra įprasta apibūdinti tūrio lygis,matuojamas iki. \\ t grindys. \\ T, Or garso slėgio lygismatuojamas B. belakh. B) arba decibelch. (DB), sudaranti dešimtąją Baltarusijos.

Tylus šnabždesys, lapai čiulpia - 20 dB

Normali kalba - 60 dB

"Rock" koncertas - 120 dB

Didėjant 10DB tūryje, garso intensyvumas didėja 10 kartų.

Užduotis: Apskaičiuokite, kiek kartų garso intensyvumas ant rock -concert yra labiau paplitusi?

(10 000 000 kartų)

Tūris, lygus 120 dB yra vadinama skausminga riba. Su ilgalaikiu tokio garso poveikiu atsiranda negrįžtamas klausos gedimas: asmuo, kuris yra pripratęs prie roko - koncertai niekada negirdės ramios šnabždesio ar lapų.

Aukštis. \\ T Garsas yra garso bangų dažnio charakteristika, tuo didesnis garso šaltinio virpesių dažnis, tuo didesnis garsas, kurį jie paskelbė.

Kas yra skrydis greičiau Waving Wings - Fly, BumbleBee ar Merchandise?

Sparnų vabzdžių ir paukščių virpesių dažnis, Hz

Gandrai	2
Butterfly- Capulates.	iki 9.
Žvirblis	iki 13.
Varnos	3-4
Gali būti vabalai	45
KHOLIB.	35-50
Uodai. \\ T	500-600
Keliai skrenda	190-330
Bičių.	200-250
kamanė	220
Aklas	100
Dragonflies.	38-100

Kokie paukščiai ir vabzdžiai girdime ir kokie ne?

Kuris vabzdys yra aukščiausias garsas? ("Komara")

Garso svyravimų, atitinkančių žmogaus balsą, dažnis yra nuo 80 iki 1400 Hz.

Didėjant dažnumui, 2 kartus garsas pakyla į Octave - tiksliai iš šių aplinkybių ir buvo pasirinkta oktavos. Kiekvienas oktavos yra padalintas į 12 intervalų stulpelyje.

Timbre. Garsas nustatomas pagal garso virpesių formą.

Žinome, kad rezervuarai yra harmoniniai (sinusoidiniai) virpesiai. Tokie svyravimai yra būdingi tik vienas griežtai apibrėžtas dažnis. Harmoniniai virpesiai yra lengviausias vaizdas į virpesius. Kameros garsas yra grynas tonas.

Grynas tonas Iš šaltinio, atliekančio harmonikų virpesių vienos dažnio garsas yra vadinamas.

Skamba iš kitų šaltinių (pavyzdžiui, įvairių muzikos instrumentų garsai, žmonių balsai, sirenų garsas ir daugelis kitų) yra skirtingų dažnių harmoninių virpesių derinys, t. Y., grynų tonų rinkinys.

Žemiausias (i.e. mažiausias) tokio sudėtingo garso dažnis vadinamas pagrindinis dažnumasir atitinkamas tam tikro aukščio garsas - pagrindinis tonas (Kartais tai vadinama tik tonu). Sudėtingo garso aukštis nustatomas pagal pagrindinio tono aukštį.

Visi kiti sudėtingi garso tonai vadinami obraftonas. Visų šio garso viršūnių dažnis už sveikąjį skaičių kartų dažnio savo pagrindinio tono dažnį (todėl jie taip pat vadinami aukštesniais harmoniniais tonais).

"Obertones" nustato garso balsą, t.y. Tai yra jo kokybė, leidžianti išskirti kai kurių šaltinių garsus iš kitų garsų. Pavyzdžiui, mes lengvai išsiskiria fortepijono garsas nuo smuiko garso, net jei šie garsai turi tą patį aukštį, t.y. Tas pats pagrindinio tono dažnis. Skirtumas tarp šių garsų yra dėl skirtingo othertonų rinkinio (įvairių šaltinių viršūnių derinys gali skirtis priklausomai nuo viršutinių, jų amplitudų, fazių perėjimą tarp jų, dažnio spektro).

Patikrinkite save.

1. Kaip galiu atskirti gręžimo grąžtą arba apkrovą?
2. Ką muzikiniai garsai skiriasi nuo triukšmo?
   (Triukšmas skiriasi nuo muzikinio tono, nes jis neatitinka jokio konkretaus garso aukščio. Triktyje yra visų rūšių dažnių ir amplitudų virpesių.)
3. Vieno iš violončelių skambučių taškų projekcija pasikeičia su laiku, kaip parodyta grafike. Nustatykite greičio projekcijos vibracijos dažnumą.

Asmuo turi tokį unikalų kūną kaip ausies garso imtuvą. Pažvelkime, kaip žmogus girdi.

Garso bangos dauginamos ore daro sunkų kelią, kol mes juos suvokiame. Pirma, jie įsiskverbia į ausį kriauklę ir priversti drambultą vibruoti, uždaryti išorinį klausos leidimą. Šių svyravimų kaulai į vidinės ausies ovalinius langus. Filmas, kuris uždaro langą, perduoda vibraciją, kuri užpildo sraigių skystį. Galiausiai, virpesiai pasiekia klausos ląsteles vidinės ausies. Smegenys suvokia šiuos signalus ir atpažįsta triukšmą, garsus, muziką, kalbą.

Viena iš svarbiausių jo laikų balso savybių, t.y. Spektrinių linijų rinkinys, tarp kurio galite pasidalinti smailiais, susidedančiais iš kelių viršutinių - vadinamųjų formuotojų. Tai buvo formuotojai, kurie lemia individualaus garso paslaptį ir leidžia atpažinti kalbos garsus, nes net tuos pačių garsų formanai skiriasi nuo dažnio, pločio ir intensyvumo. Balso timbre yra griežtai individualus, nes garso formavimo procese ypatingas vaidmuo žaidžia iš ryklės, nosies, neišsamių sinusų ir kt. Žmogaus balsavimo unikalumas gali būti lyginamas tik su pirštų atspaudų modelio unikalumu. Daugelyje šalių, pasaulis, magnetofonas žmogaus balsas yra laikomas neginčijamu teisiniu dokumentu, suklastota, kuri neįmanoma

Dainininkų balsų spektrai skiriasi nuo įprasto asmens balso spektro: jie stipriai išreiškė aukštą dainavimo formuotą, t.y. "Obertones" su 2500-3000 Hz dažniais, suteikiant balso skambėjimo atspalvį. Neįvykdyti dainininkai, jie yra spektro iki 35 ir daugiau procentų (pav. Į kairę), o patyrę - 15-30%, o pradedantiesiems - 3-5% (pav., Dešinėje).

Įprasta skirti tris balsų veisles abiem lytims: vyrams - bosas, baritonas, tenoras; Moterims - Alto, Mezzo sopranas ir sopranas. Šis atskyrimas yra labiau dirbtinis: jame neatsižvelgiama į didelį "tarpinių" balsų skaičių, nes nėra objektyvaus balso kokybės įvertinimo dėl neribotos jo savybių derinio.

Atsižvelgiant į garso svyravimus, neturėtų būti susisiekta, atkreipkite dėmesį į triukšmo įtaką žmogaus organizmui.

Ilgalaikis triukšmo poveikis vienam asmeniui veda į centrinę nervų sistemą, kraujo ir intrakranijinio slėgio padidėjimą, normalios širdies pažeidimą, galvos svaigimą. Stiprus triukšmo poveikis vienam asmeniui buvo pastebėtas ilgą laiką. Dar 2000 metų, Kinijoje, kaip bausmė, kaliniai buvo nuolat paveikti fleitų, būgnų ir verkių garsus, kol jis sumažėjo. Su triukšmo galia 3 kW ir 800 Hz dažnis, sutrikdytas akies gebėjimas sutelkti. 5-8kW triukšmo galia yra dezorganizuojant skeleto raumenų veikimą, sukelia paralyžių, atminties praradimą. Triukšmo galia maždaug 200 kW sukelia mirtį. Todėl dideliuose miestuose draudžiama naudoti aštrius ir garsius signalus. Žymiai sumažinti medžių triukšmą, krūmus, kurie juos sugeria. Todėl palei kelius reikalingi žalieji sodinimai su intensyviu automobilio judėjimu. Tyla žymiai padidina klausos ūmus.

D / S §34-38 UPR. 31 (1), UPR.32 (2.3) Praktinė užduotis: nustatymas tono aukščio priklausomybės nuo svyravimų dažnio naudojant gumos siūlus.

Noriu baigti pamoką šie žodžiai. N. Roerich yra nuotrauka, vadinama "žmogaus kadrų". Jaunasis aviganis vaidina ant sūkurių, ir iš visų pusių yra didelis rudos lokiai su juo. Kas jiems reiškia? Muzika? Legenda sako, kad kai kurių slavų genčių protėviai buvo lokiai. Atrodo, jie eina išgirsti nuostabiausią muziką pasaulyje - geros žmogaus širdies balsas.

Literatūra:

1. A. V. Pyskin, E. M. Guttik fizika 9 klasė 2003.
2. S. V. Gromov, N. A. Tėvynės fizika 8 M. Švietimas 2001.
3. V.N. Pleasant Fizika 9 klasė M. Apšvieta 1994.
4. A. V. Aganov, R.K. Safiullin, A. I. SKVORTSOV, D.A. Taureno fizika aplink mus. Kokybinės fizikos užduotys. Namų pedagogika 1998.
5. S. A. Chandaevos fizika ir vyras. Ao aspektas spaudoje 1994 m
6. Gamtos mokslai mokykloje 1 2004 m

Laboratorinio darbo numeris 5.

Audiometrija

Studentas turi žinoti: kas vadinama garso, garso, garso šaltinių pobūdį; fizinės charakteristikos garso (dažnio, amplitudė, greitis, intensyvumas, intensyvumo lygis, slėgio, akustinio spektro); Garso fiziologinės charakteristikos (aukštis, tūris, timbras, minimalus ir maksimalus svyravimų dažnis suvokiamas šio asmens, slenksčio, skausmingo pojūčio slenksčio slenkstis) jų ryšį su fizinėmis garso savybėmis; asmens klausos aparatas, garso suvokimo teorija; Garso izoliacijos koeficientas; Garso, refleksijos koeficientų įsisavinimas, absorbcijos ir atspindžio atspindys ir patikimų bangų skverbtis; Fiziniai patikimų tyrimų metodų pamatai klinikoje, audiometrijos koncepcija.

Studentas turi turėti galimybę: naudojant garso generatorių, pašalinkite klausos dažnio ribos priklausomybę; Nustatykite minimalų ir maksimalų svyravimų dažnį, išimkite gariogramą naudojant audiometrą.

Trumpa teorija

Garsas. Fizinės garso savybės

Sound. Mechaninės bangos yra vadinamos osciliacijų dažniu, kurio elastingos terpės dalelės nuo 20 Hz iki 20 000 Hz suvokia žmogaus ausies dažnį.

Fizinė dalis Skambinkite šioms garso charakteristikoms, kurios egzistuoja objektyviai. Jie nėra susiję su garso virpesių žmogaus pojūčio ypatumu. Garso fizinės savybės apima dažnį, virpesių, intensyvumo, intensyvumo lygį, garso svyravimų greitį, garso slėgį, garso spektrą, atspindžio koeficientus ir garso virpėjimo skverbimą ir tt Trumpai apsvarstykite juos.

1. Virpesių dažnis. Garso virpesių dažnis yra elastinių vidutinių dalelių virpesių skaičius (kuriame platinami garso svyravimai) už laiko vienetą. Garso virpesių dažnis yra 20 - 20000 Hz. Kiekvienas konkretus asmuo suvokia tam tikrą dažnių diapazoną (paprastai šiek tiek didesnis už 20 Hz ir žemiau 20 000 Hz).

2. Amplitudėgarso svyravimai vadinami didžiausiu svyruojančių terpės dalelių nuokrypiu (kuris plinta garso virlilaciją) nuo pusiausvyros padėties.

3. Garso bangos intensyvumas (Or. \\ T garso galia) Tai yra fizinė vertė, kuri yra skaitmeniškai lygi energijai, gabenamos garso banga vienam vienetui per paviršiaus ploto vienetą, orientuotas statmenai garso bangos transporto priemonės vektoriui, ty: \\ t

kur W. - bangų energija, t. - energijos perdavimas per aikštės plotą S..

Intensyvumo skyrius: [ I.] \u003d 1j / (m 2 s) \u003d 1W / m 2.

Atkreipiame dėmesį į tai, kad energija ir, atitinkamai, garso bangos intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas amplitudės aikštei " Bet"Ir dažniai" ω »Garso virpesiai:

W ~ a 2ir. \\ T I ~ a 2 ; W ~ ω 2ir. \\ T I ~ ω 2.

4. Garso greitis Garso svyravimų plitimo greitis yra vadinamas. Dėl plokščios harmoninės bangos fazės greitis (virpesių fazės (bangos priekyje), pavyzdžiui, maksimalus arba mažiausias, i.e. Buchka arba vidutinio iškrovos) lygus bangos greičiui. Sudėtingam svyravimui ("Fourier Theorem", įvesta harmoninių virpesių suma). grupės greitis - bangos grupės, su kuria perduodama šios bangos energija, pasiskirstymo greitis.

Garso greitį bet kurioje aplinkoje galima rasti pagal formulę:

kur E. - vidutinės (Jungo modulio) elastingumo modulis, \\ t r. - Trečiadienio tankis.

Padidėjęs terpės tankis (pvz., 2 kartus) elastinis modulis E. Tai didėja iki didesnio masto (daugiau nei 2 kartus), todėl padidėjo terpės tankis, padidėja garso greitis. Pavyzdžiui, garso greitis vandenyje yra ≈ 1500 m / s, plieno - 8000 m / s.

Dujoms (2) formulė (2) galima konvertuoti ir gauti taip:

(3)

kur g \u003d. Su R. / Su V. - molaro arba specifinio dujų šilumos pajėgumų santykis pastoviu slėgiu ( Su R.) ir pastoviu garsumu ( Su V.).

R. - universaliųjų dujų konstanta ( R \u003d 8,31 j / mol · k);

T. - absoliuti temperatūra Kelvino skalėje ( T \u003d t o c + 273);

M. - dujų molinė masė (normaliam oro dujų mišiniui

M \u003d 29 × 10 -3 kg / mol).

Už orą T \u003d 273k. ir normalus atmosferos slėgio garso greitis yra lygus υ \u003d 331,5 "332 m / s. Pažymėtina, kad bangos intensyvumas (vektorinis kiekis) dažnai išreiškiamas per bangos greitį:

arba, (4)

kur S × L. - apimtis, u \u003d w / s × l - didmeninė energijos tankis. Vektorius (4) yra vadinamas vektorius Umova..

5. Garso slėgis Fizinė vertė yra vadinama skaitmeniniu lygiu slėgio jėgos modulio santykiu F. Vedimo dalelių, kuriose garsas yra platinamas, dalelės į aikštę S. Statmenai orientuota platforma, palyginti su slėgio vektoriaus vektoriumi.

P \u003d f / s [P.]= 1n / m 2 \u003d 1p (5)

Garso bangos intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas garso slėgio kvadratams:

I \u003d P 2 / (2R), (7)

kur R. - garso slėgis, r. - aplinkos tankumas, υ - greičio greitis šioje aplinkoje.

6.Intensyvumo lygis. Intensyvumo lygis (garso stiprumo lygis) yra fizinis kiekis, skaitmuo lygus:

L \u003d lg (I / I 0), (8)

kur I. - garso intensyvumas, I 0 \u003d 10 -12 W / m 2 - mažiausias žmogaus ausis suvokiamas 1000 Hz dažniu.

Intensyvumo lygis L. Remiantis (8) formulė, jie matuojami Baltarusijoje ( B). L \u003d 1 b, jeigu I \u003d 10i 0.

Didžiausias žmogaus ausies suvokiamas intensyvumas I max \u003d 10 w / m 2. I max / i 0 \u003d 10 13 arba. \\ T L max \u003d 13 B.

Dažniau intensyvumo lygis matuojamas decibeluose ( db.):

L db \u003d 10 lg (I / I 0), L \u003d 1 dBdėl I \u003d 1,26i 0.

Garso stiprumą galima rasti garso slėgiu.

Kaip I ~ p 2T. L (db) \u003d 10lg (I / I 0) \u003d 10 lg (p / p 0) 2 \u003d 20 lg (p / p 0)kur P 0 \u003d 2 × 10 -5 Pa (I 0 \u003d 10 -12 W / m 2).

7.Ton.garsas, kuris yra periodinis procesas (periodiniai garso šaltinio virpesiai nebūtinai yra harmoninė teisė). Jei garso šaltinis daro harmoningą virpesius x \u003d asinωt.Tada toks garsas vadinamas paprasta arba. \\ T švarus tonas. "Netolicon" periodinis svyravimas atitinka sudėtingą toną, kurią Furjė teorema gali pateikti paprastų tonų rinkinio su dažniais n O. (pagrindinis tonas) ir 2 O., 3N O. ir tt, vadinamas obraftonas su atitinkamais amplitudais.

8.Akustinis spektras Garsas vadinamas harmoninių virpesių deriniu su atitinkamais virpijimų dažniais ir amplitudais, kuriuos galima suskaidyti šį sudėtingą toną. Suplanuotas sudėtingų tonų spektras, t. Y. Dažnis n o, 2n ir tt

9. Triukšmas(garso triukšmas ) skambinkite garso, kuris yra sudėtingi, ne pakartotiniai svyravimai elastingos terpės metu. Triukšmas yra atsitiktinai kintančių sudėtingų tonų derinys. Akustinis triukšmo spektras susideda beveik nuo bet kokių garso dažnių, t. Y. Akustinis triukšmo spektras yra kietas.

Garsas gali būti garso poveikis. Garso streikas - Tai trumpalaikis (paprastai intensyvus) garso poveikis (medvilnė, sprogimas ir kt.).

10.Garso bangos skverbties ir atspindžio koeficientai.Svarbi charakteristika terpės nustatymo atspindžio ir skverbtis garso yra bangų atsparumas (akustinis impedansas) Z \u003d r υkur r.- aplinkos tankumas, υ - garso greitis laikmenoje.

Jei plokščios bangos lašai, pavyzdžiui, paprastai į dviejų žiniasklaidos skaidinio sieną, tada garsas iš dalies eina į antrąją terpę, o kai garsas atsispindi. Jei garso lašų intensyvumas I 1., Leidimai - I 2.Atsispindi I 3 \u003d I 1 - I 2, tada:

1) garso bangos įsiskverbimo koeficientas b. vadinamas b \u003d I 2 / I 1;

2) atspindžio koeficientas a. Skambinama:

A \u003d I 3 / I 1 \u003d (I 1 -I 2) / I 1 \u003d 1 - I 2 / I 1 \u003d 1-b.

Relie parodė B \u003d.

Jeigu υ 1 r 1 \u003d υ 2 R2, Tam. \\ T b \u003d 1. (maksimali vertė), o a \u003d 0.. Atspindėti banga nėra.

Jeigu Z 2 \u003e\u003e Z 1 arba. \\ T υ 2 R2 \u003e\u003e υ 1 R1, Tam. \\ T b »4 υ 1 r 1 / υ 2 r 2. Taigi, pavyzdžiui, jei garsas nukrenta iš oro į vandenį, tada b \u003d 4 (440/1440000) \u003d 0,00122 arba. \\ T 0,122% Incidento garso intensyvumas prasiskverbia į orą į vandenį.

11. Atsiliepimo koncepcija. Kas yra reverb? Uždaroje patalpoje garsas pakartotinai atsispindi nuo lubų, sienų, lyties ir tt su palaipsniui mažėjančiu intensyvumu. Todėl, kai sustabdę garso šaltinio tam tikrą laiką, garsas yra girdimas dėl pakartotinio atspindžio (Hum).

Reverb. Laipsniško garso slopinimo procesas uždarose patalpose nutraukus spinduliuotę pagal garso bangų šaltinį. Reverb laikas Laikas vadinamas per kurį garso intensyvumas per grįžtamąjį laikotarpį sumažinamas 10 6 kartus. Projektuojant švietimo auditoriją, koncertų sales ir kt. Keisti poreikį gauti tam tikrą laiko (laiko intervalą). Pavyzdžiui, už kolonėlės salę sąjungų namų ir Bolshoi teatro Maskvos, "Reverb" laikas tuščioms patalpoms yra atitinkamai 4,55 s ir 2.05 s, užpildytos - 1,70 s ir 1,55 s.

Garsas - objektyviai esamas fizinis reiškinys, kurį sukelia bet kokio elastinio kūno mechaninių svyravimų, dėl kurių susidaro garso bangos, suvokiamos ausies ir konvertuojamos į jį į nervų impulsus. Garso bangos periodiškai pakaitomis sutirštėja ir vakuume bet kurioje elastingoje (t.e. garso laidžioje) laikmenoje; Garso bangos suvokia žmogaus ir gyvūnų klausos agentūros ir su centripetaliniais nervais, perduodami dideliems smegenų pusrutuliams, kur jie yra pripažįstami kaip specifiniai garsai.

Visi garsai aplink mus dezintegruojami į 2 tipus: su tam tikru aukščiu (muzikiniu garsais) ir su neribotam aukščiu (triukšmo garsai). Muzika skamba sudaro garso pamatą muzikos, o triukšmo garsai taikomi tik epizodiškai. Muzikinis garsas turi 4 pagrindines savybes: aukštis, trukmė, tūris, laikrodis.

Aukštis. \\ T

Garso aukštis yra dėl vibratoriaus svyravimų dažnio ir yra nuo jo tiesioginės priklausomybės. Osciliacijos dažnis yra priešingos priklausomybės nuo dydį (ilgio ir storio) skambesio kūno ir tiesiogiai - nuo elastingumo.

Asmens klausymas suvokia garsus dažnio svyruoja nuo 16 iki 20 000 Hz, ankstyvosios vaikystės iki 22 000 Hz, senatvėje iki 14000-15000 Hz. Tiksliausias ir aiškus asmuo suvokia garsus 16-4200-4500hz, šis diapazonas ir naudojamas muzikoje. Priklausomybė nuo svyravimų dažnio ir garso aukščio yra geometrinis progresavimas. Su 110 Hz dažniu (tai maždaug atitinka eilutės sutrumpinimą du kartus) nuo (110Hz) intervalais yra suformuotas: CH.8, CH.5, 4 dalis, b. 3, M.3, M.3, kelios B.2, kelios m.2. Intervalai suformuojami mažiau nei pusiau. Ši garso eilutė atitinka natūralų skaičių skaičių ir vadinama natūraliu šaltiniu. Jis gali būti gaunamas dalijant eilutę iki 2, 3, 4, 5, 6 ir kt. Dalys, nei mėgautis vykdant ant styginių įrankių vėliavų. Garso aukščio standartas - 440 Hz (ir pirmoji oktava).

Garso atstumų matavimo akustinis vienetas - cent \u003d 1/100 temperatūros. Skiriamųjų pokyčių slenkstis vidurio atveju - 5 centai.

Trukmė.

Garso trukmė - laikas, išreikštas ritminiais vienetais, per kuriuos atliekami vibratoriaus vibraciniai judėjimai. Tiesioginė priklausomybė. Muzikinio garso trukmė svyruoja nuo 0,015-0,02 nuo iki kelių minučių (organo pedalo garsai). Laikrodis žymėjimas (nuo XVII a.), Pastabos rodo tik santykinę garso trukmę, kurių faktinė vertė priklauso nuo tempo.

Volume

Garso apimtis atspindi garso galios suvokimą dėl svyravimų amplitudės. Dinaminių atspalvių atsiradimo muzikinėje praktikoje nebūtų absoliučios garso tūrio vertės ir jų lygybės santykis. Forte (F) garsiai, garsiai, fortepijonas (P) yra silpnas, tylus; Mezzo forte (MF) vidutiniškai garsiai; Mezzo fortepijonas (MP) vidutiniškai tyliai; Fortissimo (FF) yra labai garsiai; Pianissimo (PP) yra labai tylus; Forte-Fortissimo (FFF) yra labai garsiai; Piano-pianissimo (PPP) yra labai tylus. Mažiau dažnai atitinka 4, 5 F arba p.

Subito fortepijonas, subito forte (subito p, subito f) - staiga garsiai arba tyliai.

Crescendo (Cresc.) - palaipsniui didinant garso stiprumą; Diminuendo, DectrinesDo (Dim., Deccresc.) - Palaipsniui nyko.

Osciliacijos yra 2 rūšys: pūtimas (ty, palaipsniui sumažėjo oro ir vidinio stabdymo, amplitudės - fortepijono, arfų, string-žiupsnelis) ir nesėkmingos (su pastoviu ar savavališkai kintančia amplitude - organą, smuiku, kai žaisti lanką). Su slopintais virpijimais garso tūris palaipsniui mažėja iki visiškai kriauklės (aukštis išlieka beveik nepakitęs). Su nelaimingais virpesiais apimtis gali būti keičiama priklausomai nuo meninio tikslais.

Garso intensyvumas (galia) yra garso galios santykis, nuleidžiantis į paviršių į šio paviršiaus plotą, matuojamas w / m2. Didėjant geometriniam progresavimui garso galia, tūris didėja tik aritmetiniu.

Timbre.

Timbre yra garso spalva, garso pobūdis. Tai priklauso nuo įrankio dizaino, medžiagos, iš kurios ji yra pagaminta, jo kokybė, garso pašalinimo metodas, aplinka, kurioje yra garsas, ir tt Timbre charakteristika, aukščio ir tūrio, triukšmo vaiduokliai, formanai, vibratas ir kt.

Oraftones - vaiduokliai, atvykstantys į muzikinio garso spektrą virš pagrindinio tono.

Tono pobūdį paveikia klausos viršūnių skaičius ir šis tūris tarp atskirų harmonikų (tonai įtraukti į sudėtingą garsą). Formanta - sustiprintų dalinių tonų plotas muzikinių garsų ir kalbos garsų spektras, taip pat šie vaiduokliai, kurie nustato garso laiko originalumą. Formans yra beveik visos muzikos instrumentai ir balsai. Pavyzdžiui, dainuojant, be kalbos formato, yra būdingų dainavimo formuotojai: aukštas dainavimo formantas (apie 3000 Hz) suteikia balso, shverness, "visiškai", prisideda prie geros balsų ir konsoniškumo suprantamumo; Mažas dainavimo formantas (apie 500 Hz) suteikia garso minkštumą, apvalumą.

1. Garsas, garso tipai.

2. Fizinės garso charakteristikos.

3. Konsultacijos klausos pojūtį. Garso matavimai.

4. Garso perėjimas per sąsajos skyrių.

5. Garso tyrimų metodai.

6. Veiksniai, apibrėžiantys triukšmo prevenciją. Apsauga nuo triukšmo.

7. Pagrindinės sąvokos ir formulės. Lentelės.

8. Užduotys.

Akustika.Plačia prasme fizikos skyrius studijuoja elastines bangas nuo mažiausių dažnių iki aukščiausio. Siaurai prasme - garso doktrina.

3.1. Garso, garso tipai

Garsas plačioje prasme - elastiniuose svyravimuose ir bangose, dauginant dujinėmis, skysčiais ir kietomis medžiagomis; Siaure prasme, reiškinys, subjektyviai suvokia žmogaus ir gyvūnų klausos organai.

Paprastai žmogaus ausis girdi garso dažnių diapazone nuo 16 Hz iki 20 kHz. Tačiau su amžiumi, viršutinė šio diapazono riba sumažėja:

Garsas su mažesniu nei 16-20 hz dažniu infrasound.virš 20 kHz. -TRATRAZUK.ir aukščiausios dažnio elastinės bangos nuo 10 iki 10 12 Hz - padidėjęs.

Gamtoje esančios garsai yra suskirstyti į kelias rūšis.

Tonas -tai yra periodinis procesas. Pagrindinė tono charakteristika yra dažnumas. Paprastas tonassukuria organizmui, svyruojančiu harmonikos įstatymą (pvz., Tambllen). Sudėtingas tonassukurta periodinių virpesių, kurie nėra harmoniniai (pavyzdžiui, muzikos instrumento garsas, garsas, kurį sukūrė žmogaus kalbos aparatas).

Triukšmas- Tai garsas, turintis sudėtingą nesankcionuotą priklausomybę ir yra atsitiktinai kintančių sudėtingų tonų derinys (lapų kritimas).

Garso streikas- Tai trumpalaikis garso poveikis (medvilnė, sprogimas, smūgis, griaustinis).

Sudėtingas tonas, kaip periodinis procesas, gali būti sudarytas kaip paprastų tonų suma (suskaidoma į tonų komponentus). Šis skaidymas vadinamas spektras.

Akustinis tonų spektras- tai yra visų jo dažnių derinys, nurodantis jų santykinį intensyvumą ar amplitudes.

Mažiausias dažnis spektro (ν) atitinka pagrindinį toną, o likusieji dažniai vadinami "Obramstones" ar harmonikų. Obertonai turi dažnius, daugelio pagrindinio dažnio: 21, 31, 41, ...

Paprastai didžiausia spektro amplitudė atitinka pagrindinį toną. Jis yra tas, kuris suvokia ausį kaip garso aukštį (žr. Toliau). "Oraftons" sukuria garso "spalvą". To paties aukščio garsai, kuriuos sukūrė skirtingų įrankių, ausis suvokia įvairiais būdais dėl įvairių santykių tarp "OverTone" amplitudų. 3.1 paveiksle parodyta tų pačių pastabų spektrai (ν \u003d 100 Hz) fortepijonui ir klarnetui.

Fig. 3.1.Fortepijoninių pastabų spektrai (a) ir klarnetas (b)

Akustinis spektro triukšmas yra kieta.

3.2. Fizinės garso savybės

1. Greitisv). Garsas taikomas bet kuriai aplinkai, išskyrus vakuumą. Jo dauginimo greitis priklauso nuo terpės elastingumo, tankio ir temperatūros, tačiau nepriklauso nuo virpesių dažnio. Garso greitis dujose priklauso nuo jo molinės masės (m) ir absoliučios temperatūros (t):

Garso greitis vandenyje yra lygus 1500 m / s; Artimoji vertė yra garso ir minkštųjų audinių greitis.

2. Garso slėgis.Garso sklaidą lydi slėgio pokytis terpėje (3.2 pav.).

Fig. 3.2.Slėgio keitimas aplinkoje, kai garsas yra propaguojamas.

Tai yra spaudimo pokyčiai, kurie sukelia svyravimus ausies būgnoje, kuri nustato tokio sudėtingo proceso pradžią kaip klausos pojūčių atsiradimą.

Garso slėgis (Δ Ρ) - tai yra slėgio pokyčių amplitudė terpėje, kuri atsiranda, kai yra perduodama garso banga.

3. Garso intensyvumas(I). Garso bangos sklidimą lydi energijos perdavimas.

Garso intensyvumas- tai yra energijos srauto tankis, toleruojamas garso banga(Žr. 2.5 formulę).

Homogeninėje laikmenoje ši kryptimi skleidžiamo garso intensyvumas mažėja, kai jis ištrina iš garso šaltinio. Naudojant bangolaidžius, galite pasiekti intensyvumo padidėjimą. Tipiškas tokio laukinės gamtos pavyzdys yra kriauklės ausys.

Santykis tarp intensyvumo (I) ir garso slėgio (Δρ) išreiškiamas tokia formule:

kur ρ yra terpės tankis; v.- jo garso greitis.

Minimalios garso slėgio ir garso intensyvumo vertės, kuriose žmogus turi klausos pojūtį, yra vadinami girdimas.

Vidutinio asmens ausiui 1 kHz dažniu, šie garso slėgio vertės atitinka ribą (Δρ 0) ir garso intensyvumą (I 0):

Δρ 0 \u003d 3x10 -5 Pa (≈ 2x10 -7 mm Hg); I 0 \u003d 10 -12 W / m 2.

Patikimo slėgio vertės ir garso intensyvumas, kuriame asmuo išreiškė skausmus, yra vadinami skausmo slenkstis.

Vidutinio asmens ausies 1 kHz dažniu, skausmingo pojūčio slenkstis atitinka šiuos garso slėgio vertes (Δρ m) ir garso intensyvumą (I m):

4. Intensyvumo lygisL). Intensyvumo, atitinkančio klausos ir skausmingų pojūčių ribas santykis yra toks didelis (i m / i 0 \u003d 10 13), kuris praktiškai naudojamas logaritminiu mastu, įvedant ypatingą dimensiją be charakteristikos intensyvumo lygis.

Intensyvumo lygis vadinamas dešimtainio logaritmu garso intensyvumo į klausos ribą:

Intensyvumo lygio matavimo vienetas yra bel.B).

Paprastai naudoja mažesnį intensyvumo lygį - decibel.(DB): 1 db \u003d 0,1 B. Decibelų intensyvumo lygis apskaičiuojamas pagal šias formules:

Logaritminio simbolių priklausomybė intensyvumo lygisiš Samoa. intensyvumasreiškia, kad didėjant intensyvumas10 kartų intensyvumo lygis10 dB kainos.

Dažnai susiduriamų garsų charakteristikos pateiktos lentelėje. 3.1.

Jei asmuo girdi ateinančius garsus iš vienos kryptiesnuo kelių. \\ T ne nuoseklusŠaltiniai, jų intensyvumas Pridėti:

Aukštas garso intensyvumo lygis sukelia negrįžtamus klausos aparatų pokyčius. Taigi 160 dB garsas gali sukelti pertraukos tašką ir klausos kaulų poslinkį vidurinėje ausyje, kuri veda į negrįžtamą kurtumą. 140 dB, asmuo jaučiasi stiprus skausmas, o ilgalaikis triukšmo poveikis 90-120 dB sukelia nuostabų audito nervą.

3.3. Klausos savybės. Garso matavimai

Garsas yra klausos objektas. Jis apskaičiuoja subjektyviai asmuo. Visos subjektyvios klausos savybės yra susijusios su objektyvių charakteristikomis garso banga.

Aukštis, laikrodis

Suvokti garsus, asmuo išskiria juos aukščio ir laiko.

Aukštis. \\ Ttonas yra susijęs su pagrindinio tono dažniu (dažniau, tuo didesnis garsas suvokiamas). Mažesniu mastu aukštis priklauso nuo garso intensyvumo (didesnio intensyvumo garsas yra suvokiamas mažesnis).

Timbre.- Tai yra garso pojūtis, kurį nustato jo harmoninis spektras. Garso laikrodis priklauso nuo viršutinių ir jų santykinio intensyvumo skaičiaus.

Weber-Ferehner įstatymas. Garso apimtis

Logaritminio skalės naudojimas, siekiant įvertinti garso intensyvumo lygį, yra geras sutikimas su psichofiziniais weber-Ferehner įstatymas:

Jei padidinsite dirginimą geometriniu progresavimu (t. Y., tame pačiame skaičiumi), šio dirginimo jausmas padidina aritmetinį progresavimą (t. Y., ta pati vertė).

Tai yra logaritminė funkcija, turinti tokias savybes.

Garso garsasklausos pojūčių skambučių intensyvumas (stiprumas).

Žmogaus ausis turi skirtingą jautrumą skirtingų dažnių garsams. Norėdami atsiskaityti už šią aplinkybę, galite pasirinkti kai kuriuos referencinis dažnisir kitų dažnių suvokimas lyginamas su juo. Pagal sutartį palaikymo dažnumas1 kHz (dėl šios priežasties, išklausytojo I 0 slenkstis nustatomas už šį dažnį).

Dėl grynas tonassu 1 kHz dažniu, tūris (E) užima vienodą intensyvumo decibelų lygį:

Likusiems dažniams tūris nustatomas lyginant klausos pojūčių intensyvumą referencinis dažnis.

Garso apimtisjis yra lygus garso intensyvumo (DB) lygiui 1 kHz dažniu, sukeldamas "vidutinį" asmenį tą patį tūrio pojūtį kaip šis garsas.

Garso tūris vadinamas fonas.

Toliau pateikiamas garsumo lygio priklausomybės nuo dažnio nuo intensyvumo 60 dB.

Kreivės vienodas tūris

Išsamus ryšys tarp dažnio, tūrio ir intensyvumo lygio pavaizduotas grafiškai su kreivės vienodas tūris(3.3 pav.). Šios kreivės demonstruoja priklausomybę intensyvumo lygis L.db nuo garso dažnio ν tam tikrame garso tūryje.

Apatinė kreivė atitinka girdimas.Tai leidžia rasti intensyvumo lygio ribinę vertę (E \u003d 0) tam tikru tono dažniu.

Galima rasti vienodo tūrio kreives garso tūris,jei yra žinoma jo dažnis ir intensyvumo lygis.

Garso matavimai

Kreivės vienodas tūris atspindi garso suvokimą vidutinis žmogus.Dėl klausos vertinimo betonasasmuo taiko toninio slenksčio audiometrijos metodą.

Audiometrija -klausos aštrumo matavimo metodas. Ant specialaus prietaiso (audiometrą) nustatomas pagal klausos ribą, arba suvokimo slenkstisL P skirtingais dažniais. Norėdami tai padaryti, naudojant garso generatorių, tam tikro dažnio garso ir, didinant

Fig. 3.3.Kreivės vienodas tūris

intensyvumas l yra nustatomas intensyvumo slenksčio lygis L P, kuriame bandymas pasirodo klausos pojūčiai. Garso dažnio keitimas, gaunamas L P (V) eksperimentinis priklausomybė, kuri vadinama Audiogram (3.4 pav.).

Fig. 3.4.Audiograma

Garso matomų aparatų funkcijos pažeidimas gali sukelti antraštės- Atsparus jautrumo mažinimui įvairioms spalvoms ir plaunant kalbą.

Tarptautinė klasifikacija klasifikacija klausos praradimo laipsnių, remiantis vidutinių vertybių suvokimo suvokimo kalbų dažnių ribų, pateikiama lentelėje. 3.2.

Matuoti garsumą sudėtingas tonasarba. \\ T triukšmasnaudokite specialius įrenginius - tamsiai.Mikrofono gautas garsas paverčiamas elektriniu signalu, kuris perduodamas per filtro sistemą. Filtrų parametrai atrenkami taip, kad triukšmo jautrumas skirtinguose dažniuose yra arti žmogaus ausies jautrumo.

3.4. Garso perėjimas per žiniasklaidos kraštą

Kai garso banga patenka į sieną tarp dviejų laikmenų, garsas yra iš dalies atsispindi ir iš dalies prasiskverbia į antrą aplinką. Intensyvumas atsispindi ir perduodami per bangų sieną yra nustatomi pagal atitinkamus koeficientus.

Su normaliu kritimu garso banga ant žiniasklaidos skyriaus sienos, šios formulės yra teisingos:

Nuo formulės (3.9) Galima matyti, kad stipresnis žiniasklaidos bangų pasipriešinimas skiriasi, tuo didesnė energijos dalis atsispindi sąsajoje. Visų pirma, jei vertė h.netoli nulio, atspindžio koeficientas yra arti vieno. Pavyzdžiui, už oro vandens sieną h.\u003d 3x10 -4 ir r \u003d 99,88%. Tai reiškia, kad atspindys yra beveik baigtas.

3.3 lentelėje rodomi kai kurių laikmenų greitis ir bangų atsparumas 20 ° C temperatūroje.

Atkreipkite dėmesį, kad atspindžių ir refrakcijos koeficientų vertės nepriklauso nuo užsakymo, kuriuo garsas perduoda aplinką. Pavyzdžiui, garso perėjimas nuo oro iki vandens, koeficientų vertės yra tokios pačios, kaip pereiti prie priešinga kryptimi.

3.5. Garso tyrimų metodai

Garsas gali būti informacijos apie žmogaus organų būklę šaltinis.

1. Auskultacija- tiesiogiai klausytis garsų, kylančių kūno viduje. Pagal tokių garsų pobūdį galite nustatyti, kurie procesai teka šioje kūno srityje, o kai kuriais atvejais nustatyti diagnozę. Įrenginiai, naudojami klausytis: stetoskopas, fonenendoskopas.

Phonenadoskopas susideda iš tuščiavidurio kapsulės su perduodančia membrana, kuri yra pritvirtinta prie kūno, guminiai vamzdžiai į ausies gydytoją eiti iš jo. Tuščiaviduriai kapsulėje yra oro kolonėlės rezonansas, dėl kurio gaunamas pelnas ir todėl patobulintas klausymasis. Kvėpavimo takų triukšmas, šventės, širdies tonai, klausomi triukšmai širdyje.

Klinika naudoja įrenginius, kuriuose klausymas atliekamas naudojant mikrofoną ir dinamiką. Platus

garso įrašymas taikomas naudojant magnetinę juostą prie magnetinės juostos, kuri leidžia žaisti.

2. Fonokardiografija- tonų grafika ir garso triukšmas bei jų diagnostinis interpretavimas. Įrašai atliekami naudojant fokardografą, kuris susideda iš mikrofono, stiprintuvo, dažnio filtrų, įrašymo įrenginio.

3. Perkusija -vidaus organų tyrimas paliesdami ant kūno paviršiaus ir iš to gautų garsų analizę. Paspaudimas atliekamas su specialiais plaktukais, arba pirštų pagalba.

Jei uždaroje ertmėje yra garso virpesiai, tada tam tikru garso dažniu ertmėje oras pradės rezonuoti, stiprinti tą toną, atitinkantį ertmės dydį ir jo padėtį. Schematiškai žmogaus kūnas gali būti pateiktas į skirtingų tūrio sumą: dujų užpildytus (plaučius), skystis (vidaus organai), kietos (kaulai). Kai paspausite kūno paviršių, atsiranda virpesių su skirtingais dažniais. Kai kurie iš jų išeis. Kiti sutampa su savo negaliojančiais dažniais, todėl bus išklausyta rezonanscija. Dėl smūgių garsų tonas lemia organo būklę ir topografiją.

3.6. Veiksniai, apibrėžiantys triukšmo prevenciją.

Apsauga nuo triukšmo

Dėl triukšmo prevencijos būtina žinoti pagrindinius veiksnius, lemiančius jo poveikį žmogaus organizmui: triukšmo šaltinio artumo, triukšmo intensyvumas, poveikio trukmė, ribota erdvė, kurioje triukšmas veikia.

Ilgalaikis triukšmo poveikis sukelia sudėtingą simptominį funkcinių ir organinių pokyčių organizme (ir ne tik klausos organą).

Ilgalaikio triukšmo poveikis centrinei nervų sistemai pasireiškia lėtėjant visoms nervų reakcijoms, mažinant aktyvaus dėmesio laiką, mažinant našumą.

Po ilgo triukšmo veikimo, kvėpavimo ritmo pokyčiai, širdies santrumpų ritmas, atsiranda kraujagyslių sistemos tono padidėjimas, dėl kurio padidėja sistolinis ir diastolinis

kraujo spaudimo lygis. Virškinimo trakto variklio ir sekretoriaus veiklos pasikeitimo variklis, yra individualių vidaus sekrecijų liaukų hipersekretavimas. Yra prakaitavimas. Pažymėta, kad psichikos funkcijos, ypač atmintis.

Konkretūs veiksmai turi triukšmo dėl klausymo organo funkcijos. Ausų, kaip ir visi jausmai, gali prisitaikyti prie triukšmo. Tuo pačiu metu, pagal triukšmą, klausos slenkstis pakyla 10-15 dB. Nustojus triukšmo efektą, normali vertė slenksčio yra girdimas tik po 3-5 minučių. Su aukštu triukšmo intensyvumo lygiu (80-90 dB), jo varginančio poveikis yra smarkiai sustiprintas. Viena iš posėdžio organo sutrikimo funkcijos, susijusios su ilgalaikiu triukšmo poveikiu, yra klausos praradimas (3.2 lentelė).

Stiprus fizinės ir psichologinės asmens poveikis turi roko muziką. Šiuolaikinė roko muzika sukuria triukšmą grupėse nuo 10 Hz iki 80 kHz. Eksperimentiškai nustatoma, kad jei pagrindinis ritmas apibrėžtas šoko prietaisuose turi 1,5 Hz dažnį ir turi galingą muzikinį lydimą 15-30 Hz dažniais, tada asmuo ateina stipriai įspūdžių. Su ritmu su 2 Hz dažniu, su ta pačia lydima, asmuo teka į valstybės arti narkotinio intoksikacijos. Roko koncertuose garso intensyvumas gali viršyti 120 dB, nors žmogaus ausis yra suderintas su palankiausiu 55 dB vidutiniu intensyvumu. Tokiu atveju gali kilti garso, garso "nudegimų", klausos praradimas ir atmintis.

Triukšmas turi žalingą poveikį regėjimo kūnui. Taigi, ilgas gamybos triukšmo poveikis vienam asmeniui tamsoje patalpoje sukelia pastebimą tinklainės aktyvumo sumažėjimą, iš kurio priklauso nuo akių nervo darbo, todėl yra akių aštrumas.

Triukšmo apsauga yra gana sudėtinga. Taip yra dėl to, kad dėl santykinai didelio bangos ilgio, garso vokų kliūtys (difrakcija) ir garso šešėlis nėra suformuotas (3.5 pav.).

Be to, daugelis naudojamų statybos ir technologijų medžiagų neturi pakankamai garso absorbcijos koeficiento.

Fig. 3.5.Garso bangų difrakcija

Šios savybės reikalauja specialių būdų spręsti triukšmą, kuris apima slopinantį triukšmą, kylantį pačiame šaltinyje, duslintuvų naudojimas, elastingų suspensijų, garso izoliacinių medžiagų naudojimas, įtrūkimų panaikinimas ir pan.

Siekiant kovoti su triukšmo įsiskverbimu į gyvenamuosius patalpas, teisingas pastatų vietos, įskaitant vėjo rožes, apsaugos zonų kūrimą, įskaitant daržoves. Augalai - geras triukšmo slopintuvas. Medžiai ir krūmai gali sumažinti intensyvumo lygį 5-20 dB. Veiksmingos žalios juostelės tarp šaligatvio ir dangos. Geriausias iš visų triukšmo yra užgesintas Linden ir valgė. Namai už aukšto spygliuočių rudenį gali būti malonu nuo gatvės triukšmo beveik visiškai.

Kova su triukšmu nereiškia absoliučios tylos kūrimo, nes ilgai trūksta klausos pojūčių žmonėms gali turėti psichikos sutrikimų. Absoliutus tylėjimas ir ilgalaikis padidėjęs triukšmas yra vienodai nenatūralus žmonėms.

3.7. Pagrindinės sąvokos ir formulės. Lentelės

Stalo tęsinys

Baigiant stalą

3.1 lentelė.Konsultatai susiduriamų garsų

3.2 lentelė.Tarptautinė klausos praradimo klasifikacija

3.3 lentelė.Greičio greitis ir specifinis akustinis atsparumas kai kurioms medžiagoms ir žmogaus audiniams t \u003d 25 ° C temperatūroje

3.8. Užduotys

1. Garsas, į kurį gatvėje atitinka intensyvumo lygį L 1 \u003d 50 dB, yra girdimas kambaryje kaip garsas su intensyvumo lygiu L 2 \u003d 30 dB. Raskite garso intensyvumo santykį gatvėje ir kambaryje.

2. Garso tūris, kurio garso dažnio 5000 Hz yra lygus E \u003d 50 fono. Raskite šio garso intensyvumą naudodami vienodo tūrio kreives.

Sprendimas Šis sprendimas

Nuo 3.2 pav. Rodome, kad esant 5000 Hz tomas e \u003d 50 dažnis atitinka intensyvumo lygį L \u003d 47 db \u003d 4.7 B. Nuo Formulės 3.4 Radome: I \u003d 10 4.7 I 0 \u003d 510 -8 W / m 2.

Atsakymas:I \u003d 5? 10 -8 W / m 2.

3. Ventiliatorius sukuria garsą, kurio intensyvumo lygis l \u003d 60 dB. Raskite garso intensyvumo lygį, kai dirbate su dviem artimaisiais gerbėjais.

Sprendimas Šis sprendimas

L 2 \u003d LG (2x10 l) \u003d LG2 + L \u003d 0,3 + 6B \u003d 63 dB (žr. 3.6). Atsakymas:L 2 \u003d 63 dB.

4. Reaktyviosios orlaivio garso tūris 30 m atstumu nuo jo yra 140 dB. Kas yra tūrio lygis 300 m atstumu? Atspindys nuo žemės nepaisyti.

Sprendimas Šis sprendimas

Intensyvumas sumažėja proporcingai atstumo kvadratams - sumažėja 10 2 kartus. L 1 - L 2 \u003d 10xlg (I 1 / I 2) \u003d 10x2 \u003d 20 dB. Atsakymas:L 2 \u003d 120 dB.

5. Dviejų garso šaltinių intensyvumo santykis yra: I 2 / I 1 \u003d 2. Koks yra šių garsų intensyvumo lygis?

Sprendimas Šis sprendimas

ΔL \u003d 10xlg (I 2 / I 0) - 10xlg (I 1 / I 0) \u003d 10xlg (I 2 / I 1) \u003d 10xlg2 \u003d 3 dB. Atsakymas:3 dB.

6. Koks yra garso intensyvumo lygis su 100 Hz dažniu, kuris turi tą patį garsumą kaip ir 3 kHz ir intensyvumo dažnis

Sprendimas Šis sprendimas

Naudojant vienodo tūrio kreives (3.3 pav.), Mes pastebėsime, kad 25 dB 3 kHz dažniu atitinka 30 tomo foną. 100 Hz dažnumu šis tūris atitinka 65 dB intensyvumo lygį.

Atsakymas:65 dB.

7. Garso bangos amplitudė išaugo tris kartus. a) Kiek kartų padidėjo jo intensyvumas? b) Kiek decibelų padidėjo tūrio apimtis?

Sprendimas Šis sprendimas

Intensyvumas yra proporcingas amplitudės aikštei (žr. 3.6):

8. Seminaro laboratorinėse patalpose triukšmo intensyvumo lygis pasiekė 80 dB. Siekiant sumažinti triukšmą, buvo nuspręsta sumažinti laboratorijos sienas su garso sugeriančia medžiaga, kuri sumažina garso intensyvumą 1500 kartų. Koks triukšmo intensyvumo lygis bus po laboratorijoje?

Sprendimas Šis sprendimas

Garso intensyvumo lygis decibeluose: L \u003d 10 x.lG (I / I 0). Kai garso intensyvumo pokyčiai, garso intensyvumo lygio pokytis bus lygus:

9. Dviejų žiniasklaidos kliūtis skiriasi 2 kartus: R2 \u003d 2R 1. Kokia energijos dalis atsispindi iš skirsnio sienos ir kokia energijos dalis patenka į antrą trečiadienį?

Sprendimas Šis sprendimas

Naudojant formules (3.8 ir 3,9) Mes randame:

Atsakymas: 1/9. Dalis energijos atsispindi, o 8/9 eina į antrą trečiadienį.