Пальчун Владимир Тимофеевич
Основные физические понятия акустики
жүктеу/скачать 9,09 Mb. Pdf көрінісі
|
Пальчун ЛОР
| Основные физические понятия акустики.
Звук представляет собой механические колебания упругой среды, распространяю- щиеся в виде волн в воздухе, жидкости и твердых телах. Ис- точником звука может быть любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механическое напряжение в среде. С точки зрения физиологии под звуком понимают такие механические колебания, которые, воздействуя на слуховой рецептор, вызывают в нем определенный физиологический процесс, воспринимаемый как ощущение звука. Звуковая волна характеризуется синусоидальными, т.е. пе- риодическими, колебаниями (рис. 5.18). При распространении в определенной среде звук представляет собой волну с фазами сгущения (уплотнения) и разрежения. Различают волны по- перечные — в твердых телах, и продольные — в воздухе и жидких средах. Скорость распространения звуковых колебаний в воздухе составляет 332 м/с, в воде — 1450 м/с. Одинаковые состояния звуковой волны — участки сгущения или разреже- ния — называются фазами. Расстояние между средним и край- ним положением колеблющегося тела называется амплитудой колебаний, а между одинаковыми фазами — длиной волны. Число колебаний (сжатий или разрежений) в единицу времени определяется понятием частоты звука. Единицей измерения частоты звука является герц (Гц), обозначающий число коле- баний в секунду. Различают высокочастотные (высокие) и низ- кочастотные (низкие) звуки. Низкие звуки, при которых фазы далеко отстоят друг от друга, имеют большую длину волны, высокие звуки с близким расположением фаз — маленькую (короткую). Фаза и длина волны имеют важное значение в физиологии слуха. Так, одним из условий оптимального слуха является приход звуковой волны к окнам преддверия и улитки в разных фазах и это анатомически обеспечивается звукопроводящей системой среднего уха. Высокие звуки с малой длиной волны приводят в колебание небольшой (короткий) столб лабиринт- ной жидкости (перилимфы) в основании улитки (здесь они 348 воспринимаются), низкие — с большой длиной волны — рас- пространяются до верхушки улитки (здесь они воспринимают- ся). Это обстоятельство важно для уяснения современных тео- рий слуха. По характеру колебательных движений различают: • чистые тоны; • сложные тоны; • шумы. Гармонические (ритмичные) синусоидальные колебания со- здают чистый, простой звуковой тон. Примером может быть звук камертона. Негармонический звук, отличающийся от про- стых звуков сложной структурой, называется шумом. Частоты разнообразных колебаний, создающих шумовой спектр, отно- сятся к частоте основного тона хаотично, как различные дроб- ные числа. Восприятие шума часто сопровождается неприят- ными субъективными ощущениями. Способность звуковой волны огибать препятствия называ- ется дифракцией. Низкие звуки с большой длиной волны об- ладают лучшей дифракцией, чем высокие с короткой длиной волны. Отражение звуковой волны от встречающихся на ее пути препятствий называется эхом. Многократное отражение звука в закрытых помещениях от различных предметов носит название реверберации. Явление наложения отраженной звуко- вой волны на первичную звуковую волну получило название "интерференция". При этом может наблюдаться усиление или ослабление звуковых волн. При прохождении звука через на- ружный слуховой проход происходит его интерференция и звуковая волна усиливается. Явление, когда звуковая волна одного колеблющегося пред- мета вызывает соколебательные движения другого предмета, называется резонансом. Резонанс может быть острым, когда собственный период колебаний резонатора совпадает с перио- дом воздействующей силы, и тупым, если периоды колебаний не совпадают. При остром резонансе колебания затухают мед- ленно, при тупом — быстро. Важно, что колебания структур уха, проводящих звуки, затухают быстро; это устраняет иска- жение внешнего звука, поэтому человек может быстро и пос- ледовательно принимать все новые и новые звуковые сигналы. Некоторые структуры улитки обладают острым резонансом, и это способствует различению двух близкорасположенных частот. жүктеу/скачать 9,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|