О. Х.Қўлдашов, З. Мирзаева, З. Абдумаликова биофизика (дарслик) фарғона – техника – 2007

III–БОБ. ФИЗИОЛОГИК АКУСТИКА.
3.1.Товушнинг табиати. Физик ҳарактеристикалари.
Товуш тебранишлари ва тўлқинлари– механик тебраниш ва тўлқинларнинг хусусий холидир. Бироқ эшитув оркали сезишни бахолашда акустик тушунчаларни мухимлигини шу билан бирга унинг медицинадаги тадбиқларини назарда тутиб, айрим масалаларни махсус кўриб чиқиш мақсадга мувофиқдир. Қуйидаги товушларни бир–биридан фарқлаш қабул қилинган: 1) тонлар ёки мусиқий товушлар; 2) шовқинлар; 3) товуш зарбалари.
Даврий жараёндан иборат бўлган товуш тон деб айтилади. Агар бу жараён гармоник бўлса, унда ток оддий ёки соф деб айтилади. Соф тоннинг асосий физик ҳарактеристикаси унинг частотасидир. Ангармоник тебранишларга мураккаб тон мос келади. Содда тонли товушни, масалан, камертон чиқаради, мураккаб тонли товушни мусика асбоблари, нутқ аппарати (унли товушлар) ва хаказо ҳосил қилади.
Мураккаб тон оддий тонларга ажратилиши мумкин. Ажратилган онларнинг энг кичик Уо частотаси асосий тонга мос келади, қолган гармоникалари (обертонлар), 2v₀, 2₀ ва ҳаказо частоталарга эга бўлади.
Нисбий интенсивликларини кўрсатувчи частоталар тўпламини акустик спектр дейилади. Мураккаб тон спектри чизиқлидир.
Шундай қилиб, акустик спектр–мураккаб тоннинг муҳим физик ҳарактеристикаси экан.
Вақт ўтиши билан такрорланмайдиган, ўзининг мураккаблиги билан фарқ қилувчи товушга шовқин деб айтилади.
Машиналарнинг вибрацияси, карсаклар, горелка алангасиниг шовқини, шарпа, ғичиллаш, сўзлаганда чиқадиган ундош товушлар ва ҳаказолар шовқинга таалуқлидир.

3.1–расм


Шовқинни тартибсиз ўзгариб турувчи мураккаб тонлар бирикмасидан иборат деб караш мумкин. Агар шовқинни бирор шартлилик даражасида спектрга ёйишга харакат қилиб кўрилса, унда бу спектр узлуксиз бўлади, масалан, бензен газ горелкасининг (3.1–расм) ёниши пайтида шовқиндан ҳосил бўладиган спектр.
Товуш зарба – бу товушнинг қисқа муддатли таъсиридир: чапак чалинганда, портлаш юз берганда ва хаказоларда ҳосил бўлади.
Зарба тўлқинkар билан товуш зарбаларини бир–бири билан чалкаштириб юбориш ярамайди
Товушнинг энергетик характеристикаси механик тўлқин каби унинг интенсивлнги ҳисоблагани. Умов вектори кўринишида ҳам ифодаланиши мумкин.Амалда товушни баҳолашда унинг интенсивлигидан эмас, балки товуш тўлкини суюқлик ва газ мухитидан ўтаётганда хосил бўладлиган қўшимча товуш босимидан фойдаланиш мукмин. Ясси тўлкин ннтенсивлиги, товуш товуш тўлқини босими билан қуйидаги кўринишда боғланган:
I=p²/(2c)
Бу ерда  – муҳитнинг зичлиги; с – товушнинг тезлиги. Одамнинг нормал қулоғи етарлича кенг диапазондаги товуш интенсивликларини қабул қилади: масалан, 1 кГц частотада, I_о=10 ^–12Вт/м² ёки ₀=2 10^–5Па (эшитиш бўсағаси)дан то I_тах=10 Вт/м² ёки _тах=60 Па (оғриқ сезиш бўсағаси)гача бўлган товуш интенсивликларини қабул қила олади. Бу интенсивликларнинг нисбати 10 га тенг, шу сабабли товуш интенсивликларни характерлашда логарифмик бирликлардан ва логарифмик шкалалардан фойдаланиш қулайлик. Товуш интенсивлиги даражаларининг шкаласи куйидаги кўринишда тузилади. I₀ нинг қиймати шкаланинг бошланғич даражаси қилиб, бошқа ҳар қандай I интенсивликни эса унинг I₀ га нисбатининг ўнли логрифми орқали ифодалани:
L_Б=lg(I/I₀) (3.1)
Товуш босими учун эса
L_Б=2lg(р/р₀)

3.2 – расм.
Юкоридаги ифодаларни уларга мос бўлган децибелларда ифодалаб, кйидаги кўринишда ёзамиз:
LД_Б=10lg(I/I₀) ва LД_Б=20lg(р/р₀) (3.2)
Газларда товуш босимини ўлчаш акустик катталиклани электр сигналига айлантириб берувчи датчикдан, электрон кучайтиргичдан ва электр ўлчов микрофони (3.2–расм) ёрдамида ўлчанади. Бу схема газларда товуш босимини аниқловчи қурилма умумий тузилиши схемасини хусусий ҳолидир.