موجات الصوت: المفهوم والميزات
العالم الذي يحيط بنا ، فمن الممكن على وجه اليقيناستدعاء عالم الأصوات ، لأن من حولنا هناك دائماً أصوات وموسيقى وطيور تويتر وصوت الريح. تساعد الموجات الصوتية الأشخاص على التواصل وتلقي المعلومات حول العالم من حولهم. بالنسبة للحيوانات ، لا تقل الأصوات أهمية. من وجهة نظر الفيزياء ، الأصوات هي التذبذبات الميكانيكية التي تنتشر في وسط مرن: الماء ، الهواء ، الصلبة ، وهكذا. يمكن للآذان البشرية سماع الصوت عندما تكون الترددات الصوتية في نطاق 16 إلى 20،000 هرتز. التذبذبات ذات ترددات أعلى أو أقل غير مسموعة لشخص.
علم الصوتيات يتعامل مع حل مختلفالأسئلة ، بما في ذلك القضايا المتعلقة بسمات وخصائص السمع. إن موضوع دراسة الصوتيات الفيزيولوجية هو جهاز السمع مباشرة ، وهيكله ، وعمله ، وجهازه. يتعامل الصوتيات المعمارية مع دراسة كيفية انتشار الموجات الصوتية في الغرفة ، ويدرس تأثير شكل وأبعاد الغرفة على الصوت ، ويدرس خصائص المواد مع الرؤية الحالية للانتشار وقمع الأصوات. الصوتيات الموسيقية تتعامل مع دراسة الآلات الموسيقية ، وتستكشف الشروط للحصول على أفضل صوت لأداة معينة.
يدرس الصوتيات الفيزيائية اهتزازات الصوت نفسها ، الموجات الصوتية ، في الآونة الأخيرة بدأت أيضا لتغطية التقلبات التي تقع وراء قدرات الجهاز السمعي البشري.
المفاهيم الأساسية للالصوتيات
ظهور الصوت يرجع إلى الميكانيكيةالاهتزازات من الهيئات المرنة ووسائل الإعلام. الهواء هو موصل للصوت. وقد ثبت ذلك من خلال تجربة روبرت بويل. إذا وضعت جسمًا سمينًا تحت جرس مضخة هواء ، فعندئذٍ يتم ضخ الهواء من تحت الجرس ، سيصبح الصوت أضعف. عندما ينتهي الهواء تحت الجرس ، سيتوقف الصوت تمامًا.
خلال التذبذب ، يخلق الجسم بالتناوبالتفريغ في طبقة الهواء المجاورة لسطحه ، ثم يضغط هذه الطبقة. ونتيجة لذلك ، يبدأ انتشار الموجات في الفضاء الجوي بتذبذبات طبقة الهواء على سطح الجسم.
مع انتشار الموجات الصوتيةفي الفضاء ، لوحظ التوهين الصوتي ، الذي يرتبط ببعض العمليات غير القابلة للانعكاس. المعنى هو أن بعض الطاقة التي تحملها الموجة الصوتية يتم امتصاصها بواسطة الوسيط.
معامل الامتصاص هو الكمية ،والذي يساوي نسبة طاقة الصوت التي يمتصها الوسط إلى الطاقة التي دخلت الوسط. يتأثر معامل الامتصاص بالاحتكاك الداخلي أو لزوجة الوسط ، وتوصيله الحراري ، وكثافة الوسط ، وسرعة انتشار الموجة.
نشر في المتوسط ، موجة يوما ماأن تصل حدوده. بعد بدء هذه الحدود إلى وسيلة أخرى وهي مؤلفة من جسيمات أخرى والتي سرعة الصوت الأخرى. على هذه الحدود مصنوعة من التفكير السليم. عندما تتحول هذه الجسيمات تمييع إلى التكثيف، والتكثيف - في فراغ.
يحدث هذا التأثير بسبب التذبذبات ،التي ترسلها الموجة إلى حدود الوسط ، تنتقل إلى جزيئات وسيطة أخرى وتصبح مصدراً لموجة جديدة. سوف تنتشر الموجة الثانوية ليس فقط في البيئة الثانية ، ولكن أيضًا في الموجة التي جاءت منها في الأصل. هذه هي الموجة الصوتية المنعكسة.
على حدود الوسط ، يتم إجراء ممر جزئيالصوت في المتوسط الثاني والامتصاص الجزئي للصوت. يعتمد جزء الطاقة المنعكسة على نسبة كثافة الوسائط ، وكذلك على حالة الواجهة. على سبيل المثال ، يحدث انعكاس الموجة الصوتية التي تنتشر في الهواء ، من سطح سائل أو جسم صلب ، بشكل كامل تقريبًا. تنعكس الموجات الصوتية التي تنتشر في مادة صلبة بشكل كامل تقريباً عند الحدود مع الهواء.
مع ظاهرة التفكير ذات الصلة مباشرةحدوث صدى. جوهر هذه الظاهرة هو أن الصوت يأتي من المصدر إلى بعض العوائق ، التي تصبح حدود الإعلام ، وينعكس منها ، والعودة إلى المكان الذي تنشأ فيه الموجة.
