3.4. Тўлқин қаршилик. Товуш тўлқинларининг қайтиши.
Реверберация
Товуш босими р муҳит заррачалари тебранишларининг тезлиги v га боғлиқ. Хисоблашлар
эканини кўрсатади, бу ерда – мухитнинг зичлиги; с – тўлқининг мухитдаги тезлиги.
с кўпайтмани солиштирма акустик импеданс дейилади, ясси тўлқин учун эса уни тўлқин қаршилик деб ҳам айтилади.
Тўлқин қаршилик – икки мухит чегарасида тўлқиннинг синиши ва қайтиш шартларини аниқлашда мухитнинг мухим характеристикаларидан биридир.
Товуш тўлқини икки мухитни ажратиб турувчи сирт чегарасига тушаётган бўлсин деб фараз қилайлик. Тўлқининг бир қисми қайтади, бир кисми эса – синади. Товуш тўлқинларининг қайтиши ва синиши ёруғлик тўлқинларининг синиши ва қайтишига ўхшашдир. Синган тўлқин иккинчи мухитда ютилиши ва ундан чиқиши ҳам мумкин. Айтайлик, икки мухит чегарасига ясси тўлқин нормал холда тушаётган бўлсин. Тушаётган тўлқин интенсивлиги, I1 синган (ўтган) тўлқиннинг иккинчи мухитдаги интенсивлиги I2 бўлсин. I2 нинг I1 га нисбатини билан белгилаймиз:
бу нисбат товуш тўлқинларининг ўтувчанлик коэффициенти дейилади.
Релей товушнинг ўтувчанлик коэффициенти қуйидаги формула ёрдамида аниқланишини кўрсатди:
.
Кўриниб турибдики, нинг олиши мумкин бўлган энг катга қиймати 1 га тенг. Агар с11= с22 бўлса, =1 эканини топамиз. Шундай қилиб. Икки мухитнинг тўлқин қаршилиги бир хил бўлганда сиртга нормал холатда тушаётган тўлкин икки мухит чегарасидан қайтмасдан тўғри ўтади.
Агар иккинчи мухитнинг тўлқин қаршилиги биринчи мухитнинг тўлқин қаршилигидан жуда катта бўлса, у холда қуйидаги хосил бўлади:
=4с11/( с22)
чунки с11/ с22<<1. Айрим моддаларнинг 20°С даги тўлқин қаршиликларини келтирамиз (3 –жадвал).
|
Р,кг–м'2 с '
|
|
Р ,кгм'2 с '
|
.э–жадвал
|
Темир
|
40000000
|
Резина
|
60000
|
|
Бетон
|
4800000
|
Ҳаво
|
400
|
|
Сув
|
1440000
|
Мой
|
1350000
|
|
товуш тўлқинини ҳаводан бетонга ва сувга ўтувчанлик коэффициентини аниқлаш учун:
100% = 0,037%;
100% = 0.12%.
бу маълумотлар бизда товуш тўлқинлари энергиясининг жуда оз қисмигина ҳаводан бетонга ва сувга ўтар экан,деган тасаввур хосил қилади.
Икки мухит чегарасида акустик тўлқинларни қайтиш ва синиш қонуниятлари дефектларини аниқлашда мухим роль ўйнайди. Шу сабабли акустик тулқинларни икки муҳит чегарасида қайтиш ва синиш қонуниятларини кўриб ўтамиз.
Бизга маълумки, электромагнит тўлқинларини анализ қилганимизда учта тўлқин хисобга олинар эди, акустик тўлқинларда эса бешта тўлқинни кўриш лозим. Булар тушаетган тўлқин, қайтган, бўйланма ва кўндаланг тўлқинлар, ўтган кўндаланг ва бўйланма тўлқинлар.
Агарда бирон муҳит суюқлик ёки газ бўлса, кўндаланг тўлқинлар бўлмайди.
Тўлқинлар синиш ва қайтиш схемаси қуйидагича (расмН) кўрсатиш мумкин.
Қайтиш ва ўтиш коэффициентлар кўйидаги формулалар орқали аниқланади.
R=Ak/A0; Д=Ау/А0;
А0– тушаётган тўлқин амплитудаси; Ак – қайтаётган тўлқин амплитудаси; Ау– ўтган тулкин амплитудаси.
3.1–расм
Ҳар қандай берк хонада унинг девори, шипи, жихозлари ва хоказодан қайтган товуш бошқа деворлар, полларга ва ҳоказога тушади, яна қайтади ва ютилади ҳамда аста – секин сўнади. Шу сабабли товуш манбаи ўз таъсирини тўхтатгандан сўнг ҳам хонада товуш тўлқинлари ҳосил бўлиши узоқ вақт давом этиб, шовқин ҳосил қилади. Бу айниқса катта, кенг биноларда жуда сезиларли бўлади. Берк хоналарда манба тўхтатилгандан сўнг товуш тўлқинларининг секин – аста сўниб бориш жараёни реверберация дейилади. Ревебрация, бир томондан, фойдалидир, чунки қайтган тўлқин энергияси хисобига қабул килинаётган товуш кучаяди, лекин иккинчи томондан ҳаддан ташқари ревебрация узоқ давом этса, нутқнинг, мусиқанинг эшитилишини анча ёмонлаштиради, чунки текстни ҳар бир янги қисми олдингиси билан устма – уст тушади. Шу сабабли одатда бирор оптимал ревебрация вақти кўрсатиладики, бу дарсхоналар, театр ва концерт залларини ва ҳоказоларни кўришда ҳисобга олинади. Масалан, Москвадаги Союзлар уйининг Колонна зали тўла бўлганда реверберация вақги 1,70 с, шу зал бўш бўлганда реверберация вақти 4,55 с, Болшой театр тўла бўлганда реверберация вақти 1,55 с, бўш ҳолда эса 2,05 с.
Do'stlaringiz bilan baham: |