Akustik kattaliklar va ularning birliklari

Mavzu: Akustik kattalikklar va ularning o’lchov birliklari. Logarifmik kattaliklar
Reja:
1. Akustik kattaliklar va ularning birliklari
2. Logarifmik kattaliklar

Akustik kattaliklar va ularning birliklari
Ovoz elastik muhitda (havo, suv va boshqalar) paydo bo'ladigan va eshitish hissini keltirib chiqaradigan to'lqinli tebranish jarayonidir.
Ovoz maydoni - tovush to'lqinlari tarqaladigan bo'shliq (hajm) hududi.
Ovoz bosimi - statik (atmosfera) bosim va tovush maydonining ma'lum bir nuqtasidagi bosim o'rtasidagi farq. Bir lahzali tovush bosimi - bu ma'lum bir vaqtning o'zida ovoz bosimi.
Bir lahzali ovoz bosimining maksimal va minimal qiymatlarini, shuningdek, to'liq davrdagi samarali (rms) ovoz bosimi qiymatini ifodalovchi maksimal (cho'qqi) va minimal tovush bosimlari o'rtasida farqlanadi. Yangi SI-1 birliklari tizimiga ko'ra, tovush bosimining birligi kvadrat metr uchun Nyuton (1 N / m2). Adabiyotda ushbu birlik bilan bir qatorda siz hali ham CGS birliklari tizimining tovush bosimining avvalgi birligini topishingiz mumkin - bar, yoki boshqacha tarzda kvadrat santimetr uchun din (1 din / sm2), bu 0,1 n / m2 ga teng; shuning uchun 1 N / m2 = 10 din / smg = 10 bar.
Ovoz intensivligi (ilgari tovush kuchi deb ataladi) - tovush energiyasining bir lahzalik zichligining o'rtacha qiymati. Bu to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan sirt maydoni birligi orqali vaqt birligida o'tadigan erkin tarqaladigan tovush energiyasi oqimi. SI-1 birliklar tizimida tovush intensivligi birligi kvadrat metrga vatt (1 Vt/m2) bo‘lsa, hozirgacha amalda bo‘lgan sobiq CGS birliklar tizimida intensivlik birligi 1 erg/sek sm2 ni tashkil qiladi. . Oxirgi birlik - 0,001 Vt / m2; aksincha, 1 Vt/m2—103 erg/sek sm2.
Ovoz to'lqinining tarqalish yo'nalishini aniqlash qiyin yoki imkonsiz bo'lgan hollarda, maydonning boshqa energiya xarakteristikasi - tovush energiyasining zichligi qo'llaniladi.
Ovoz energiyasi zichligi - bu hajm birligidagi tovush energiyasi. O'lchov birligi 1 J / m3 (CGS tizimida 1 erg / sm3).
Ovoz tezligi (aniqrog'i, tovush to'lqinining tarqalish tezligi) - tovush to'lqinining bir hil muhitda vaqt birligida bosib o'tgan yo'li sekundiga metrlarda ifodalanadi.
Ovoz tezligi muhitning zichligi va elastikligiga bog'liq, masalan: havoda 344 m/s, dengiz suvida 1504 m/s, po'latda 4990 m/s, qarag'ayda 3320 m/s.
To'lqin uzunligi - bir xil tebranish bosqichida bo'lgan to'lqinning eng yaqin nuqtalari orasidagi masofa; bir tebranish davrida tarqalayotgan to'lqin bosib o'tgan masofa.
Davr - bu bitta to'liq tebranish sodir bo'ladigan vaqt.
Chastota - soniyada tebranishlar soni.
Faza - tebranuvchi zarracha yoki tananing har qanday pozitsiyasiga nisbatan harakatlanish bosqichi, boshlang'ich sifatida qabul qilinadi. Radian yoki darajalarda ifodalangan.
Sof ohang sinusoidal akustik tebranish natijasida hosil bo'lgan tovushdir.
Shovqin - bu aniq belgilangan chastota komponentlarini o'z ichiga olmaydigan tasodifiy tabiatning yoqimsiz yoki kiruvchi ovozi.
Akustik spektr - tovushning chastotali (spektral) tarkibini ifodalovchi va tovush tahlili natijasida olinadigan xarakteristikasi.
Beats - ma'lum bir nuqtada tovush intensivligining davriy o'zgarishi, yaqin chastotali ikkita tovush to'lqinining o'zaro ta'siri (aralashuvi) natijasida yuzaga keladi.
Interferentsiya - bu ma'lum bir nuqtaga bir vaqtning o'zida keladigan ikki yoki undan ortiq tovush to'lqinlarining o'zaro ta'siri, to'lqinlar fazalaridagi farqga (faza siljishidan) qarab tovush intensivligining pasayishi yoki oshishiga olib keladi.
Diffraktsiya - tovush to'lqinining to'siq chetidan o'tishi natijasida uning tarqalish yo'nalishining o'zgarishi.
Ovoz balandligi - tovush intensivligining sub'ektiv hissiyotidir. U tovush intensivligining o'zgarishining logarifmiga mutanosib ravishda o'zgaradi.
Turuvchi to'lqin qarama-qarshi yo'nalishda tarqaladigan ikkita harakatlanuvchi sinusoidal to'lqinlarning superpozitsiyasi natijasidir: tushayotgan va aks ettirilgan; kosmosning turli nuqtalarida turli xil amplitudalar bilan tavsiflanadi.
Dopller hodisasi (effekti) - tovush manbai harakati tufayli balandlikning o'zgarishi (tebranish chastotasi).
Oktava - eng yuqori ekstremal chastotaning eng pastiga nisbati 2 ga teng bo'lgan chastotalar oralig'ini (diapazonini) ifodalaydi.
Umuman olganda, bandning ekstremal chastotalarining bir-biriga nisbati
f_max/f_min=2ⁿ
formulasi bilan oktavalarda ifodalanadi, bu erda n - oktavalar soni
Har qanday o'zgaruvchining dinamik diapazoni uning maksimal qiymatining minimalga nisbati bilan belgilanadi, ya'ni.

Biroq, ko'pincha dinamik diapazon daraja birliklarida (desibellar) ifodalanadi, ya'ni energiya miqdori uchun 10 lg D aniqlanadi (pastga qarang). Dinamik diapazon tushunchasi radioeshittirish, ovoz yozish va ovozni qayta ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega. Signalning minimal qiymati (elektr yoki akustik) amalda shovqin darajasi bilan aniqlanganligi sababli, ba'zi asboblar yoki ansambllarning tabiiy dinamik diapazonini saqlab qolish uchun haddan tashqari yuqori signal darajalari va quvvatlari talab qilinadi. Buni amalga oshirish qiyin va iqtisodiy jihatdan amaliy emas; shuning uchun eshittirish yoki ovoz yozish jarayonida tabiiy dinamik diapazon qisqaradi (siqiladi).
Darajali akustik yoki elektr signali kattaligining desibeldagi ifodasidir.
Desibel - daraja uchun logarifmik nisbiy o'lchov birligi.
Hisoblash va o'lchash amaliyotida "daraja" tushunchasidan foydalanish juda kichik yoki kasr sonlar bilan shug'ullanish zaruratini yo'q qiladi. Bundan tashqari, ushbu kontseptsiyadan foydalanish miqdorlarni ko'paytirish yoki bo'lish zaruratini yo'q qiladi, bu harakatlarni oddiyroqlari bilan almashtiradi; to'g'ridan-to'g'ri logarifmlar qoidalaridan kelib chiqadigan qo'shish yoki ayirish (ko'paytmaning logarifmi omillarning logarifmlari yig'indisiga teng). Akustika va elektroakustikada daraja birliklari - desibellarning keng qo'llanilishining sabablaridan biri shundaki, ovozning intensivligiga qarab, ovozning sub'ektiv hissi psixofiziologik qonunga bo'ysunadi: tovush intensivligining o'zgarishi bilan ovoz balandligi hissi o'zgaradi. taxminan tovush intensivligining o'zgarishining logarifmiga mutanosib ravishda. Aynan shuning uchun bizning qulog'imiz o'rta chastotalarda 1012 ga yetadigan tovush intensivligining ulkan dinamik diapazonini idrok eta oladi.Daraja shkalasidan foydalanish bizga 120 dB gacha bo'lgan juda katta intensivlik diapazonini ifodalash imkonini beradi. Mutlaq qiymatdan darajaga o'tish ushbu qiymatning shartli tanlangan boshlang'ich qiymatiga nisbati logarifmini olish orqali amalga oshiriladi.