Основні характеристики звуку. Передача звуку на велику відстань.
Основні характеристики звуку:
1. Тон звуку (кількість коливань в секунду). Звуки низького тону (наприклад, звук, створюваний великим барабаном) і високого тону (наприклад, свист). Вухо легко розрізняє ці звуки. Прості вимірювання (розгортка коливань) показують, що звуки низьких тонів - коливання малої частоти в звукової хвилі. Звуку високого тону відповідає велика частота коливань. Частота коливань в звукової хвилі визначає тон звуку.
2. Гучність звуку (амплітуда). Гучність звуку, що визначається його дією на вухо, є оцінкою суб'єктивною. Чим більше потік енергії, що притікає до вуха, тим більше гучність. Зручною для вимірювання є інтенсивність звуку - енергія, що переноситься хвилею за одиницю часу через одиничну площадку, перпендикулярну до напрямку поширення хвилі. Інтенсивність звуку зростає при збільшенні амплітуди коливань і площі тіла, що здійснює коливання. Також для вимірювання гучності користуються децибелами (дБ). Наприклад, гучність звуку хороша листя оцінюється в 10 дБ, шепоту - 20 дБ, вуличного шуму - 70 дБ, больовий поріг - 120 дБ, а смертельний рівень - 180 дБ.
3. Тембр звуку. Друга суб'єктивна оцінка. Тембр звуку визначається сукупністю обертонів. Різна кількість обертонів, притаманних тому чи іншому звуку, надає йому особливого забарвлення - тембр. Відмінність між цими двома тембру від іншого обумовлено не тільки числом, але і інтенсивністю обертонів, що супроводжують звучання основного тону. За тембром легко можна розрізняти звуки різних музичних інструментів, голосу людей.
Звукові коливання з частотою менше 20 Гц людське вухо не сприймає.
Звуковий діапазон вуха - 20 Гц - 20 тис. Гц.
Передача звуку на велику відстань.
Схема передачі звуку на відстань
1. Перетворювач «звук - електричний сигнал» (мікрофон)
2. Підсилювач електричного сигналу і електрична лінія зв'язку (дроти або радіохвилі)
3. Перетворювач «електричний сигнал - звук» (гучномовець)
Об'ємні акустичні коливання сприймаються людиною в одній точці і можуть бути представлені у вигляді точкового джерела сигналу Сигнал має два параметри, пов'язаних функцією часу: частоту коливання (тон) і амплітуду коливання (гучність). Необхідно пропорційно перетворити амплітуду акустичного сигналу в амплітуду електричного струму, зберігаючи частоту коливання.
Джерела звуку - будь-які явища, що викликають місцеву зміну тиску або механічну напругу. Широко поширені джерела Звуку у вигляді тих, хто вагається твердих тіл. Джерелами Звуку можуть служити і коливання обмежених обсягів самого середовища (наприклад, в органних трубах, духових музичних інструментах, свистках і т.п.). Складною колебательной системою є голосовий апарат людини і тварин. Обширний клас джерел Звук -електроакустіческіе перетворювачі, в яких механічні коливання створюються шляхом перетворення коливань електричного струму тієї ж частоти. У природі Звук збуджується при обтіканні твердих тіл потоком повітря за рахунок освіти і відриву вихорів, наприклад при обдувании вітром проводів, труб, гребенів морських хвиль. Звук низьких і інфранизьких частот виникає при вибухах, обвалах. Різноманітні джерела акустичних шумів, до яких відносяться застосовувані в техніці машини і механізми, газові та водяні струмені. Дослідженню джерел промислових, транспортних шумів і шумів аеродинамічного походження приділяється велика увага з огляду на їх шкідливої дії на людський організм і технічне обладнання.
Приймачі звуку служать для сприйняття звукової енергії і перетворення її в ін. Форми. До приймачів Звуку відноситься, зокрема, слуховий апарат людини і тварин. В техніці для прийому Звуку застосовується головним чином електроакустичні перетворювачі, наприклад, мікрофон.
Поширення звукових хвиль характеризується в першу чергу швидкістю звуку. У ряді випадків спостерігається дисперсія звуку, т. Е. Залежність швидкості поширення від частоти. Дисперсія Звуку призводить до зміни форми складних акустичних сигналів, що включають ряд гармонійних складових, зокрема - до спотворення звукових імпульсів. При поширенні звукових хвиль мають місце звичайні для всіх типів хвиль явища інтерференції і дифракції. У разі, коли розмір перешкод і неоднорідностей в середовищі великий у порівнянні з довжиною хвилі, поширення звуку підкоряється звичайним законам відбиття і заломлення хвиль і може розглядатися з позицій геометричної акустики.
При поширенні звукової хвилі в заданому напрямку відбувається поступове її згасання, т. Е. Зменшення інтенсивності і амплітуди. Знання законів загасання практично важливо для визначення граничної дальності поширення звукового сигналу.
Звукові комунікації з'явилися першими.
Голосові комунікації (канал зв'язку - усне мовлення) з урахуванням системи кодування
Звук (носій - повітря)
Звукова хвиля - перепади тиску повітря
Кодується інформація - барабанні перетинки