Kad akustinės sistemos yra fizikos, kurie tyrimai gamybos, perdavimo, saugojimo, suvokimą ir atgaminti garso šaka; tai yra, jis išsamiai tiria materijoje sklindančias garso bangas, kurios gali būti dujinės, skystos ar kietos, nes garsas nesklinda vakuume. Garsas yra pagrindinis akustikos elementas ir susideda iš garso bangų, kurios susidaro, kai oro slėgio svyravimai paverčiami mechaninėmis bangomis.
Kas yra akustika
Turinys
Tai yra fizikos šaka, tirianti garso bangų susidarymą ir persiuntimą bei paskirtį, taip pat jų kompoziciją. Kalbėdamas apie tai, kas yra akustika, tai taip pat reiškia fizinių erdvių ar vietų, kuriose skleidžiamas garsas, tyrimą, ir ji turi daugybę programų renginiams, studijoms ir viešosioms erdvėms.
Taip pat muzikoje tai terminas, suprantamas naudojant instrumentus, kurie gamina garsus akustiškai, paliekant elektrinius ar elektroninius elementus, pavyzdžiui, akustinę gitarą.
Ką studijuoja akustika
Jie turi amplitudę (didžiausią ir mažiausią jų bangavimo vertes), dažnį (svyravimų per sekundę ar pasikartojimų skaičių), greitį (laiką, kuris praeina nuo jo sukūrimo, kol pasiekia imtuvą), ilgį (kiek laiko banga arba koks atstumas yra tarp dviejų smailių ar slėnių joje), laikotarpis (kiekvieno ciklo laikas jo pasikartojimui), amplitudė (signalo energijos kiekis, nereiškia tūrio), fazė (vienos bangos padėtis kitos atžvilgiu) ir galia (akustinės energijos kiekis per laiką vienam šaltiniui).
Pagal bangų judėjimo būdą yra dviejų tipų bangos: išilginės (judėjimas bus lygiagretus sklidimo krypčiai) ir skersinis (judėjimas yra statmenas sklidimo krypčiai).
Per akustinis reiškinys, ne tik skamba, kad gali būti lengvai suvokiamas žmogaus ausis yra studijavo, bet ir infragarso ir ultragarsu. Infrasound tie garso dažniai, kurie yra mažesni nei žmogaus ausis gali suvokti (20 Hertz), bet kai gyvūnų yra gana pastebimas ir naudoti kaip bendravimo tolimus atstumus; o ultragarsas yra bangos, esančios virš klausos, kurią suvokia žmogus, maždaug 20 000 hercų.
Šiame tyrime garsas yra energijos pernaša vibracijos pavidalu, o jo greitis priklausys nuo terpės tankio ir oro temperatūros. Kietųjų medžiagų ir skysčių greitis bus didesnis nei dujinėse terpėse (ore). Garso greitis ore yra apie 344 metrai per sekundę esant maždaug 20 ° C, nors kiekvienam papildomam laipsnio temperatūros laipsniui akustinės bangos greitis padidės 0,6 m / s greičiu. Skysčiuose, ypač vandenyje, greitis bus maždaug 1 440 m / s, o kietų medžiagų, pvz., Plieno, - apie 5000 m / s.
Akustikos istorija
Romėnų architektas ir inžinierius Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC) buvo architektūrinės akustikos pirmtakas, rašydamas apie teatruose vykusius akustinius reiškinius, ir to dėka buvo užfiksuota aspektų, kurie statant teatro ir muzikos vietas, reikia atsižvelgti į akustinį lauką.
Vėliau inžinierius, fizikas ir matematikas Galileo Galilei (1564-1642) baigė Pitagoro tyrimus, aiškiau apibrėždamas bangas, sukeldamas fiziologinę akustiką ir apibūdindamas tai kaip stimulą, kurį protas interpretuoja kaip garsą, į psichologinę akustiką. Marinas Mersenne'as (1588-1648), prancūzų filosofas ir matematikas, atliko garso sklidimo greičio eksperimentus; ir Isaacas Newtonas (1643–1727) suformulavo garso greitį kietosiose dalyse. Fizikas Johnas Williamas Struttas (1842–1919), dar žinomas kaip lordas Rayleighas, rašė apie garso gamybą ant styginių, cimbolų ir membranų.
Kiti garsūs istorijos žmonės, prisidėję prie akustinio lauko, buvo astronomas, matematikas ir fizikas Pierre'as-Simon'as Laplace'as (1749-1827), atlikę garso sklidimo tyrimus; Hermanas von Helmholtzas (1821-1894), fizikas ir gydytojas, tyrinėjo tonų ir dažnių santykį; Išradėjas ir mokslininkas Aleksandras Grahamas Bellas (1847–1922) sukūrė telefoną pastebėdamas, kad kai kurios medžiagos gali transformuoti ir pernešti garso vibracijas; Thomas Alva Edisonas (1847–1931), išradėjas, pasiekė garso vibracijos sustiprėjimą, sukūręs fonografą.
Akustikos šakos
Yra keletas klasifikacijų, kurios kartu padeda apibrėžti, kas yra akustika, atsižvelgiant į bangų sklidimo priemones ir jų praktinį naudingumą. Kai kurie iš jų yra:
Akustika Akustika
Tai nereikalingas terminas, nors daugeliui žmonių tai įdomu. Akustika yra visose šakose. Pavyzdžiui, fizinėje akustikoje, kuri yra apie garsinių reiškinių, įstatymų, pagal kuriuos jis valdomas, analizę, jo pernešimą per žiniasklaidą ir jo savybes; tuo tarpu akustinė metrologija yra atsakinga už prietaisų kalibravimą, kad būtų galima išmatuoti akustinius dydžius, kad būtų užfiksuoti jų kiekybiniai dydžiai arba jie būtų pagaminti.
Fiziologinė akustika
Tyrinėkite ausis ir gerklę, taip pat smegenų sritį, kuri iššifruoja bangas. Čia įtraukiami ir skleidžiami garsai, ir jų suvokimas bei sutrikimai.
Architektūrinė akustika
Ji yra atsakinga už akustikos aptvaruose ir erdvėse tyrimą, jų elgseną, kaip pritaikyti ir nustatyti šias erdves optimaliai panaudojant garso charakteristikas ir efektyviai sklisti kontroliuojamoje erdvėje. Šis padalijimas padėjo sukurti šiam tikslui tinkamus aptvarus, tokius kaip akustinis apvalkalas.
Pramoninė akustika
Tai yra šaka, atsakinga už pramoninės veiklos keliamo triukšmo švelninimą, siekiant apsaugoti darbuotojus nuo triukšmo ir jo išpuolių tam tikros rūšies akustine izoliacija.
Aplinkos akustika
Tyrinėkite lauke esančius garsus, aplinkos triukšmą ir jo poveikį gamtai ir žmonėms. Šiuos garsus kelia eismas, skirtingos transporto rūšys, verslo patalpos, rajonai ir kasdieninė žmogaus veikla. Ši šaka skatina triukšmo valdymą ir kontrolę, siekiant sumažinti triukšmo taršą.
Akustinė tarša
Muzikinė akustika
Tai tas, kuris tiria muzikos instrumentų gaminamą garsą, jų skales, akordus, sąskambį. Tai yra, to paties skalės derinimas. Be pirmiau minėtų, yra ir kitų šakų, tokių kaip:
- Aeroakustika (garsas, kurį sukelia judėjimas ore)
- Psichoakustika (žmogaus garso ir jo poveikio suvokimas)
- Bioakustika (tiriama gyvūnų klausa ir jų suvokimo supratimas)
- Po vandeniu (objektų su garsu aptikimas, pvz., Radarai)
- Slektroakustika (tiria elektroninius garso fiksavimo ir apdorojimo procesus)
- Fonetika (žmogaus kalbos akustika)
- Makroakustika (garsių garsų tyrimas)
- Ultragarsas (tiria negirdimą aukšto dažnio garsą ir jo taikymą)
- Vibracinis (masės ir elastingumo sistemų, galinčių atlikti svyruojančius judesius, tyrimas)
- Struktūrinis (tiria garsą, kuris sklinda per konstrukcijas vibracijų pavidalu), be kita ko.
Akustiniai reiškiniai
Tai yra tie garso bangų iškraipymai, kuriuos sukelia kliūtys ar variacijos, esančios dauginimo terpėje, darančios įtaką jų charakteristikoms. Tarp šių akustinių reiškinių yra:
- Atspindys: kai garso banga susiduria su tvirta kliūtimi ir dėl to ji nukrypsta nuo savo pradinio kurso, sukuria „atšokimo“ efektą, kuris leidžia jai grįžti į terpę, iš kurios ji ateina.
- Aidas - įvyksta, kai banga atšoka ir atsispindi pasikartojančiuose cikluose maždaug 0,1 sekundės intervalu. Norint jį suvokti, garso šaltinį ir jį atspindintį paviršių reikia atskirti ne mažiau kaip 17 metrų.
- Reverberacija: tai yra reiškinys, panašus į aidą, su tuo skirtumu, kad pasikartojimo laikas yra mažesnis nei 0,1 sekundės, o gautas efektas yra užsitęsęs garsas. Tokiu atveju šaltinis ir atspindintis paviršius turi būti mažesni nei 17 metrų atstumu.
- Absorbcija: kai banga pasiekia paviršių ir ji neutralizuoja arba sugeria jo dalį, o likusi dalis atsispindi. Studijose naudojamos akustinės plokštės turi šią savybę, nors jos beveik visiškai sugeria garsą.
- Refrakcija: tai kreivės, kurias garsas įgyja pereidamas iš vienos terpės į kitą, o jo kryptis ir greitis priklausys nuo sklidimo terpės temperatūros, tankio ir elastingumo.
- Difrakcija: kai banga savo kelyje susiduria su mažesne nei jos ilgis kliūtimi, dėl kurios ji ją supa ir banga „išsisklaido“.
- Trikdžiai: atsiranda, kai susikerta arba sutampa dvi ar daugiau skirtingų bangų. Paprastai jie turi priešingas trajektorijas, todėl jie „susidurs“ tarpusavyje. Kuo abiejų bangų amplitudė lygi, tuo didesnis interferencijos indeksas.
- Pulsacijos: kyla esant dviem skirtingo dažnio, bet labai arti bangoms, kurios nepastebimos žmogaus ausiai, todėl ji suvokiama kaip vienas dažnis.
- Doplerio efektas: tas, kuris suvokiamas, kai padidėja ar sumažėja bangos dažnis, kai spinduolis ir imtuvas nutolsta arčiau ar toliau. Pavyzdys: kai išgirsti greitosios pagalbos ar patrulio atėjimą, jis praeina ir vėl praeina.
Kas yra triukšmo tarša
Tai yra aplinkos pakeitimo tam tikroje erdvėje akustinė versija. Kai yra triukšmo tarša, bus suprantama, kad yra garso ar triukšmo perteklius, kuris pakeis aplinką.
Kas yra akustinė puta
Yra dvi elementų klasės, suprojektuotos tam tikru mastu sugerti: garsą sugeriančios medžiagos ir selektyvūs elementai arba dar vadinami rezonatoriais.
Pirmieji naudojami norint pasiekti tinkamą kosminėje erdvėje atgarsių atkūrimo laiką, sumažinti ar pašalinti aidus ir pašalinti teršiančius garsus už aikštelės ribų. Plačiausiai naudojamos dengtos akmens vatos, dengto poliesterio pluošto ir lanksčios melamino dervos putos.
Antrieji yra tie, kurie naudojami norint pasiekti puikų žemų dažnių sugėrimą, iš esmės sutrumpinantį aidėjimo laiką. Jie gali būti naudojami kaip absorbuojančių medžiagų papildai arba atskirai aukščiau aprašytam tikslui.
Rezonatorių tipai yra šie:
- Membrana arba diafragma: neakytos ir lanksčios medžiagos, tokios kaip medis.
- Paprasta ertmė: susidaro iš uždaros oro ertmės, kuri su kambariu sujungta siaura anga.
- Tuščiaviduris kolektorius, pagrįstas griovelinėmis plokštėmis: neporėtos ir standžios medžiagos panelė, išgręžta daugybė apskritimų ar griovelių, kurie bus išdėstyti tam tikru atstumu nuo kambario sienos, kad liktų vietos abiejų paviršių suformuoto uždaro oro.
