Звукови вълни: концепция и характеристики

Светът, който ни заобикаля, може безопасно да се нарече светът на звуците, защото гласовете, музиката, чукането на птиците, звукът на вятъра непрекъснато обикалят около нас. Звуковите вълни помагат на хората да комуникират, да получават информация за света около тях. За животните звуците са не по-малко важни. От гледна точка на физиката звучи механични вибрации, Размножаване в еластична среда: вода, въздух, твърди и т.н. Човешките уши могат да чуят звука, когато аудио честотите са в обхвата от 16 до 20 000 Hz. Смущения с по-високи или по-високи стойности ниски честоти не чува за човек.

Научната акустика се занимава с различни въпроси, включително въпроси, свързани с характеристиките и свойствата на слуха. Предметът на изучаване на физиологичната акустика е директно орган на слуха, неговата структура, действие и устройство. Архитектурна акустика е учат как да се прилагат звукови вълни в стаята, като се има предвид влиянието на формата и големината на помещението към звука, изучаване на свойствата на материалите с текущата разпространението и потискането на звуци. Музикални акустика се занимава с изучаване на музикални инструменти, изследва състоянието на най-добрия звук на даден инструмент.

Физическата акустика се изследва от звукови вибрации, звук вълна, наскоро също започна да покрива колебания, които са извън възможностите на човешката слухова система.

Основни понятия за акустиката

Появата на звук се дължи на механични вибрации на еластични тела и носители. Въздухът е проводник за звук. Това се доказва от опита на Робърт Бойл. Ако поставите звуково тяло под камбаната на въздушна помпа, а след като въздухът се изпомпва от под камбаната, звукът ще стане по-слаб. Когато въздухът под камбаната свърши, звукът ще спре напълно.

По време на трептенията тялото произвежда алтернативно вакуум във въздушния слой, съседен на неговата повърхност, след което компресира този слой. В резултат разпространението на вълните във въздушното пространство започва с колебанията на въздушния слой на повърхността на тялото.

Тъй като звуковите вълни се разпространяват в пространството, звукът се отслабва, което се свързва с някои необратими процеси. Значението е, че част от енергията, носена от звуковата вълна, се абсорбира от средата.

Коефициентът на поглъщане е количество, което е равно на съотношението на звуковата енергия, поглъщана от средата, до енергията, постъпваща в средата. Коефициентът на поглъщане се влияе от вътрешното триене или вискозитета на средата, нейната топлопроводимост, плътността на средата и скоростта на разпространение на вълната.

Разпространявайки се в средата, вълната някой ден достига границата си. След тази граница започва друга среда, която се състои от други частици и в която друга скоростта на звука. На тази граница звукът се отразява. В този случай, разреждането на частиците се превръща в удебеляване и кондензация във вакуум.

Този ефект се получава, защото вибрациите, които вълната довежда до границата на средата, се прехвърлят на частици от друга среда и се превръщат в източник на нова вълна. Вторичната вълна ще се разпространява не само във втората среда, но и в тази, от която първоначално идва. Това е отразената звукова вълна.

На границата на средата се получава частично преминаване на звук във втората среда и частично усвояване на звука. Частта от отразената енергия ще зависи от съотношението на средните плътности и от състоянието на интерфейса. Например, отразяването на звукова вълна, разпространяваща се във въздуха, от течна повърхност или твърдо тяло, се появява почти напълно. Звуковите вълни, размножаващи се в твърдо състояние, почти изцяло се отразяват на границата с въздуха.

С явлението отражение, пряко свързано с появата на ехото. Същността на това явление е, че звукът идва от източника до някакво препятствие, което се превръща в границата на медиите и се отразява от него, връщайки се към мястото, където вълната произхожда.