Tovush to‘lqinining organ trubasida tarqalishini ko‘rib chiqamiz, bunda
havoning har bir kichkina hajmiy elementi muvozanat holatining atrofida tebranma
187
harakatlarni sodir qiladi. Sof garmonika uchun elementar hajmning muvozanat
holatiga nisbatan siljishini quyidagi ifoda bilan tasvirlash mumkin:
y = y
m
cos (x-vt)
(4.59)
bunda
x
– muvozanat holati,
u
– muvozanat holatidan siljish,
y
m
– amplituda,
λ – to‘lqinning uzunligi. Amaliyotda tovush to‘lqinida bosimning o‘zgarishini
ko‘rib chiqish qulayroq bo‘ladi:
p = (k p
0
v
2
y
m
) sin(k x-ω t)
(4.60)
bunda
k = 2π/λ –
to‘lqinning tartibi, ω – burchak chastotasi, birinchi qavsdagi
a’zolar esa tovush bosimining
p
m
amplitudasiga mos keladi. Shuni qayd qilish
lozimki, (4.59) va (4.60) tenglamalardagi sin va cos siljish to‘lqinlari va bosimning
fazalari 90
0
ga farq qilishini ko‘rsatadi.
Bosim muhitning har qanday berilgan nuqtasida doimiy bo‘lib hisoblanmaydi.
Bosimning lahzalik va o‘rtacha qiymatlari o‘rtasidagi farq
R akustik bosim
deb
ataladi. To‘lqin tarqalayotgan paytda havoning vibratsiyalanayotgan zarrachalari
muvozanat holatining atrofida ξ lahzalik tezlik binoan tebranma harakatlarni sodir
qiladi. Akustik bosim bilan lahzalik tezlikning (to‘lqinning tezligi bilan
adashtirmang!) nisbati akustik impedans deb ataladi:
Z =
(4.61)
U amplituda va faza bilan xarakterlanadigan kattalik bo‘lib hisoblanadi. Ideal
muhit uchun (yo‘qolishlar bo‘lmagan muhit uchun)
Z –
to‘lqinning tezligi bilan
Z = p
0
v
(4.62)
munosabat bilan bog‘lanadigan haqiqiy son bo‘ladi.
Tovush to‘lqinining
I
intensivligi birlik maydon orqali uzatilgan quvvat
sifatida aniqlanadi. Uni shuningdek akustik impedans kattaligi orqali ham
ifodalash mumkin:
I = Pξ =
(4.63)
188
Biroq amaliyotda tovush ko‘pincha intensivlik bilan emas, balki tovushning
darajasi deb ataladigan β parametr bilan xarakterlanadi, u
I
0
=
10
12
Wt/m
2
standart intensivlikka nisbatan aniqlanadi:
= log
10
(4.64)
I
0
ning bunday qiymati shuning uchun ham tanlanganki, u odam qulog‘i
eshitishining pastki chegarasiga mos keladi. β ning o‘lchov birligi detsibel (dB)
bo‘lib hisoblanadi, u Aleksandr Bellning nomi biln atalgan.
I
=
I
0
bo‘lganda β = 0
bo‘ladi. Bosim darajalarini ham detsibellar orqali ifodalash mumkin:
P
= log
20
(4.65)
Bunda
= 2
10
5
N/m
2
(0,0002 mkbar) = 2,9
10
9
psi.
4.1-jadvalda ba’zi bir tovushlarning darajalari keltirilgan. Odam qulog‘i har
xil chastotali tovushlarga bir xil reaksiya ko‘rsatmasligi sababli, tovush darajalari
odatda 1 kHz chastotaga mos keladigan
intensivlik uchun keltiriladi, bu erda
eshitish sezgirligi maksimal bo‘ladi.
4.1- jadval
1000 Hz chastotaga mos keladigan
intensivlik uchun β tovush darajalari
Tovush manbai
dB Niagara sharsharasi
85
Raketa dvigateli 50 m masofada
200 Tiqilinch avtomobil yo‘li
80
Tovush to‘sig‘idan oshib o‘tish
160 Avtomobil 5 m masofada
75
Gidravlik press 1 m masofada
130 Idish yuvish mashinasi
70
Og‘riq ostonasi
120 1 m masofadan gaplashish
60
10 Wt Hi-Fi ovoz kuchaytirgich 3
m masofada
110 Hisob-kitob byurosi
50
Ovoz so‘ndirgichsiz mototsikl
110 Shahar ko‘chasi (transportsiz)
30
Rok-n-roll
100 1 m masofadan shivirlash
20
Metro poyezdi 5 m masofada
100 Barglarning shitirlashi
10
Pnevmatik drel 3 m masofada
90
Eshitish ostonasi
0
Do'stlaringiz bilan baham: