Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Mechanizmpowstawaniadźwięku
atmosferyczne
p
p
w(t)=p
w(t)=p
Ciśnienie
p
0
0+p(t)
0-p(t)
A
p
w(t)
T
Czas
Rys.1.1.Sinusoidalnyprzebiegzmianciśnieniawypadkowegojakofunkcjaczasu
cząsteczekimniejszewichrozrzedzeniu.Zaburzeniate,zewzględunasprężystość
ośrodka,przekazywanesąsąsiadującymcząsteczkom,tworzącwtensposóbpowsta-
niewośrodkuruchufalowego.Wartododać,żewprocesietymcząsteczkigazunie
przemieszczająsięwrazzpowstałymzaburzeniem,leczporuszająsięjedyniewokół
swychpołożeńrównowagi1).Ruchtychcząsteczekmacharakterzgodnyzruchem
drgającegoelementu.Tewłaśniemałezaburzeniaośrodka,którymodpowiadająokre-
ślonezmianyciśnieniawczasie,nazywasięfaląakustyczną(dźwiękowąlubkrót-
ko-dźwiękiem).Jeślizmianytegociśnieniamającharaktersinusoidalny,topowstała
falanazywasięfaląakustycznąsinusoidalnąlubharmoniczną.Jakztegowynika,fala
akustycznamacharakterfalisprężystejośrodka.Oznaczato,żemożeonarozchodzić
sięwośrodkach,którecharakteryzująsięokreślonąsprężystością,czyliwogólności
wośrodkachgazowych,ciekłychlubstałych.
Odległośćpomiędzykolejnymizgęszczeniamilubrozrzedzeniamiośrodkanazywa
siędługościąfaliakustycznej2)
λ
.Imwyższajestczęstotliwośćdrgańelementudrgają-
cego,tymbliżejwzględemsiebiezlokalizowanesązgęszczeniairozrzedzeniaośrodka,
czylitymmniejszajestdługośćfaliakustycznej.Długośćfalizależyrównieżodpręd-
kościjejrozchodzeniasięwośrodkuwtymsensie,żerośnieonawrazzewzrostemtej
prędkości.Zależnośćdługościfali
λ
odjejprędkościc3)iczęstotliwościfokreślawzór
λ
=
c
f
.
(1.1)
Dladźwiękówsłyszalnychmieszczącychsięwzakresieczęstotliwości16-20000Hz4),
przyzałożeniu,żec=340mls-1,długośćfalizawierasięwgranicachod21mdo17mm.
1)Pewneprzemieszczaniesięcząsteczekwystępujepodczasrozchodzeniasięwośrodkusilnychzabu-
rzeń(np.podczaswybuchu),kiedytodrganiacząsteczekośrodkastająsięnieliniowe.
2)Bardziejprecyzyjnie,długośćfaliokreślaodległośćpomiędzydwomanajbliższymipunktamiruchu
falowego,charakteryzującymisięzgodnościąfaz.
3)Jesttotzw.prędkośćfazowaakustycznejfalisinusoidalnej,którejwartośćzależywogólnościod
naturyośrodka.
4)Dźwiękioczęstotliwościachf<16Hznazywamyinfradźwiękami,oczęstotliwościachf>20000Hz
-ultradźwiękami,aoczęstotliwościachf>109Hz-hiperdźwiękami.
31
