Ovoz manbalari: tovush tebranishlari, tovush. Ovoz to'lqinlari. Ovoz manbalari. Ovoz xususiyatlari (Eryutkin E. S.)

21.09.2019

Shuningdek o'qing

Etnik kelib chiqishi: millatlar va millatlar

"Kelajak avvalgidek emas" Jorj Karlin

Nega o'zingizning yoki boshqa birovning to'yiga tayyorgarlik ko'rishni orzu qilasiz: tush kitoblaridan talqin

Nega katta qog'oz pul topishni orzu qilasiz?

Nega yonayotgan mashinani orzu qilasiz?

Ovoz manbalari. Ovoz tebranishlari

Inson tovushlar dunyosida yashaydi. Odamlar uchun tovush axborot manbai hisoblanadi. U odamlarni xavf haqida ogohlantiradi. Musiqa shaklidagi tovush, qushlarning sayrashi bizga zavq bag'ishlaydi. Biz yoqimli ovoz bilan odamni tinglashdan zavqlanamiz. Tovushlar nafaqat odamlar uchun, balki hayvonlar uchun ham muhimdir, buning uchun yaxshi ovozni aniqlash ularning omon qolishiga yordam beradi.

Ovoz - bu gazlar, suyuqliklar va qattiq jismlarda tarqaladigan mexanik elastik to'lqinlar.

Ovoz sababi - jismlarning tebranishlari (tebranishlari), garchi bu tebranishlar ko'pincha bizning ko'zimizga ko'rinmaydi.

Ovoz manbalari - jismoniy jismlar, o'zgaruvchan, ya'ni. titroq yoki chastotada tebranish
soniyada 16 dan 20 000 martagacha. Tebranish tanasi qattiq bo'lishi mumkin, masalan, ip
yoki Yer qobig'i, gazsimon, masalan, shamol asboblaridagi havo oqimi musiqiy asboblar
yoki suyuqlik, masalan, suv ustidagi to'lqinlar.

Ovoz balandligi

Ovoz balandligi tovush to'lqinidagi tebranishlarning amplitudasiga bog'liq. Ovoz balandligi birligi 1 Bel (telefon ixtirochisi Aleksandr Grem Bell sharafiga). Amalda, ovoz balandligi desibellarda (dB) o'lchanadi. 1 dB = 0,1B.

10 dB - shivirlash;

20–30 dB - turar-joy binolaridagi shovqin standartlari;
50 dB- o'rtacha hajmdagi suhbat;
80 d B – ishlayotgan yuk mashinasi dvigatelining shovqini;
130 dB- og'riq chegarasi

180 dB dan baland ovoz hatto quloq pardasining yorilishiga olib kelishi mumkin.

Yuqori tovushlar yuqori chastotali to'lqinlar bilan ifodalanadi - masalan, qushlarning ovozi.

Past tovushlar Bu past chastotali to'lqinlar, masalan, katta yuk mashinasi dvigatelining ovozi.

Ovoz to'lqinlari

Ovoz to'lqinlari- Bu elastik to'lqinlar bo'lib, odamning tovush hissini his qilishiga olib keladi.

Ovoz to'lqini turli masofalarni bosib o'tishi mumkin. 10-15 km masofada o'q ovozi, 2-3 km masofada otlarning kishnashi va hurayotgan itlarning ovozi eshitiladi, faqat bir necha metrlarda shivirlashlar eshitiladi. Bu tovushlar havo orqali uzatiladi. Lekin nafaqat havo ovoz o'tkazuvchisi bo'lishi mumkin.

Qulog'ingizni relslarga qo'yib, siz yaqinlashib kelayotgan poezdning ovozini ancha oldinroq va uzoqroqda eshitishingiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, metall tovushni havodan tezroq va yaxshiroq o'tkazadi. Suv ham ovozni yaxshi o'tkazadi. Suvga sho'ng'ib, siz bemaqsad paytida toshlarning bir-biriga taqillatishini, toshlarning shovqinini aniq eshitishingiz mumkin.

Suvning xususiyati - tovushni yaxshi o'tkazadi - urush paytida dengizda razvedka qilish uchun, shuningdek dengiz chuqurligini o'lchash uchun keng qo'llaniladi.

Ovoz to'lqinlarining tarqalishi uchun zaruriy shart - bu moddiy muhitning mavjudligi. Vakuumda tovush to'lqinlari tarqalmaydi, chunki u erda tebranish manbasidan o'zaro ta'sirni uzatuvchi zarralar yo'q.

Shuning uchun, atmosferaning etishmasligi tufayli Oyda to'liq sukunat hukm suradi. Hatto meteoritning uning yuzasiga tushishi ham kuzatuvchiga eshitilmaydi.

Har bir muhitda tovush turli tezlikda tarqaladi.

Havodagi tovush tezligi- taxminan 340 m/s.

Suvdagi tovush tezligi- 1500 m/s.

Metalllarda, po'latda tovush tezligi- 5000 m/s.

Issiq havoda tovush tezligi sovuq havoga qaraganda kattaroqdir, bu esa tovushning tarqalish yo'nalishining o'zgarishiga olib keladi.

vilka

- Bu U shaklidagi metall plastinka , uning uchlari urilgandan keyin tebranishi mumkin.

Chop etilgan tuning vilka ovoz juda zaif va faqat qisqa masofada eshitilishi mumkin.
Rezonator - yog'och quti, uning ustiga tyuning vilkasini ulash mumkin, tovushni kuchaytirish uchun xizmat qiladi.
Bunday holda, tovush chiqarish nafaqat tyuning vilkasidan, balki rezonator yuzasidan ham sodir bo'ladi.
Biroq, rezonatordagi tyuning vilkasi ovozining davomiyligi unsizga qaraganda qisqaroq bo'ladi.

E X O

To'siqlardan aks etgan baland ovoz bir necha daqiqadan so'ng tovush manbasiga qaytadi va biz eshitamiz. aks-sado.

Ovoz tezligini uning paydo bo'lishidan qaytguniga qadar o'tgan vaqtga ko'paytirish orqali siz tovush manbasidan to'siqqa qadar ikki barobar masofani aniqlashingiz mumkin.
Ob'ektlarga masofani aniqlashning ushbu usuli qo'llaniladi aksolokatsiya.

Masalan, ba'zi hayvonlar yarasalar,
echolocation usuli yordamida tovushni aks ettirish hodisasidan ham foydalaning

Ekolokatsiya tovushni aks ettirish xususiyatiga asoslanadi.

Ovoz - ishlaydigan mexanik to'lqin yoqilgan va energiyani uzatadi.
Biroq, barcha odamlar bir vaqtning o'zida gaplashadigan kuch globus bitta Moskvich mashinasining kuchidan deyarli ko'p emas!

Ultratovush.

· Chastotasi 20000 Gts dan ortiq bo'lgan tebranishlar ultratovush deb ataladi. Ultratovushlar fan va texnikada keng qo'llaniladi.

· Ultrasonik to'lqin o'tganda suyuqlik qaynaydi (kavitatsiya). Bunday holda, suv bolg'asi paydo bo'ladi. Ultratovushlar metall yuzasidan parchalarni yirtib tashlashi va qattiq moddalarni maydalashi mumkin. Ultratovush yordamida aralashmaydigan suyuqliklarni aralashtirish mumkin. Neftdagi emulsiyalar shu tarzda tayyorlanadi. Ultratovush ta'sirida yog'larning sovunlanishi sodir bo'ladi. Yuvish moslamalari ushbu printsip asosida ishlab chiqilgan.

· Keng qo'llaniladi ultratovush gidroakustikada. Ultratovushlar yuqori chastotali suv tomonidan juda zaif so'riladi va o'nlab kilometrlarga tarqalishi mumkin. Agar ular yo'lda pastki, aysberg yoki boshqa qattiq jismga duch kelsa, ular aks etadi va aks-sado beradi yuqori quvvat. Ultrasonik aks sado qurilmasi ushbu printsip asosida ishlab chiqilgan.

Metall ichida ultratovush amalda so‘rilmasdan tarqaladi. Ultrasonik joylashuv usuli yordamida aniqlash mumkin eng kichik nuqsonlar ichidagi qismlar qalin.

· Ultratovushning maydalash effekti ultratovushli lehim dazmollarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Ultrasonik to'lqinlar, kemadan yuborilgan, cho'kib ketgan ob'ektdan aks ettirilgan. Kompyuter aks-sado paydo bo'lgan vaqtni aniqlaydi va ob'ektning joylashishini aniqlaydi.

· Ultratovush tibbiyot va biologiyada qo'llaniladi ekolokatsiya uchun, tana to'qimalaridagi o'smalar va ayrim nuqsonlarni aniqlash va davolash uchun, jarrohlik va travmatologiyada turli operatsiyalar paytida yumshoq va suyak to'qimalarini kesish, singan suyaklarni payvandlash, hujayralarni yo'q qilish uchun (yuqori quvvatli ultratovush).

Infratovush va uning odamlarga ta'siri.

16 Gts dan past chastotali tebranishlar infratovush deb ataladi.

Tabiatda infratovush atmosferadagi havoning girdobli harakati yoki turli jismlarning sekin tebranishlari natijasida yuzaga keladi. Infratovush zaif yutilish bilan tavsiflanadi. Shuning uchun u uzoq masofalarga tarqaladi. Inson tanasi infraqizil nurlarga og'riqli ta'sir ko'rsatadi tovush tebranishlari. Mexanik tebranish yoki 4-8 Gts chastotali tovush to'lqinlari natijasida yuzaga keladigan tashqi ta'sirlar ostida odam harakatni his qiladi. ichki organlar, 12 Hz chastotada - dengiz kasalligining hujumi.

· Eng yuqori intensivlik infrasonik tebranishlar past chastotali ishlaydigan katta sirtlarga ega bo'lgan mashinalar va mexanizmlarni yaratish mexanik tebranishlar(mexanik kelib chiqadigan infratovush) yoki turbulent oqimlar gazlar va suyuqliklar (aerodinamik yoki gidrodinamik kelib chiqishi infratovushlari).

Fizikaning tovush tebranishlari bilan shug'ullanadigan bo'limi deyiladi akustika.

Inson qulog'i 20 Gts dan 20 kHz gacha bo'lgan chastotali tebranishlarni tovush sifatida qabul qiladigan tarzda yaratilgan. Past chastotalar(baraban yoki organ trubasining ovozi) quloq tomonidan bas notalar sifatida qabul qilinadi. Chivinning hushtaklari yoki chiyillashi yuqori chastotalarga mos keladi. 20 Gts dan past chastotali tebranishlar deyiladi infratovush, va 20 kHz dan yuqori chastota bilan - ultratovush. Odamlar bunday tebranishlarni eshitmaydilar, ammo zilziladan oldin er qobig'idan chiqadigan infratovushlarni eshitadigan hayvonlar bor. Ularni eshitib, hayvonlar xavfli hududni tark etadilar.

Musiqada akustik chastotalar mos keladi lekin u erda. Asosiy oktavaning "A" notasi (C tugmasi) 440 Gts chastotaga to'g'ri keladi. Keyingi oktavaning "A" notasi 880 Gts chastotaga to'g'ri keladi. Va shuning uchun boshqa barcha oktavalar chastotada aniq ikki marta farqlanadi. Har bir oktava ichida 6 ton yoki 12 yarim ton mavjud. Har ohang chastotasiga ega yf2~ 1,12 oldingi ohangning chastotasidan farq qiladi, har biri yarim ohang oldingisidan farq qiladi "$2. Biz har bir keyingi chastota oldingisidan bir necha Gts bilan emas, balki farq qilishini ko'ramiz. bir xil raqam bir marta. Bu shkala deyiladi logarifmik chunki ohanglar orasidagi teng masofa aniq logarifmik shkalada bo'ladi, bu erda qiymatning o'zi emas, balki uning logarifmi chiziladi.

Agar tovush bitta v chastotasiga to'g'ri kelsa (yoki = 2tcv), keyin u harmonik yoki monoxromatik deb ataladi. Sof garmonik tovushlar kam uchraydi. Deyarli har doim tovush chastotalar to'plamini o'z ichiga oladi, ya'ni uning spektri (ushbu bobning 8-bo'limiga qarang) murakkab. Musiqiy tebranishlar doimo asosiy ohangni o'z ichiga oladi sso = 2i/T, bu erda T - davr va ohanglar to'plami 2(Oo, 3so 0, 4coo va boshqalar. Musiqadagi intensivligini ko'rsatadigan ohanglar to'plami deyiladi. tembr. Turli xil musiqa asboblari, turli xonandalar bir notani chalishlari, tembrlari har xil. Bu ularga turli xil ranglar beradi.

Ko'p bo'lmagan chastotalar aralashmasi ham mumkin. Klassik Yevropa musiqasida bu dissonant hisoblanadi. Biroq, zamonaviy musiqa bundan foydalanadi. Hatto har qanday chastotalarning ortish yoki pasayish tomon sekin harakatlanishi ham qo'llaniladi (ukulele).

Musiqiy bo'lmagan tovushlarda spektrdagi chastotalarning har qanday kombinatsiyasi va ularning vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin. Bunday tovushlarning spektri uzluksiz bo'lishi mumkin (8-bo'limga qarang). Agar barcha chastotalar uchun intensivlik taxminan bir xil bo'lsa, unda bunday tovush "oq shovqin" deb ataladi (optikadan olingan atama, bu erda oq rang- barcha chastotalar yig'indisi).

Inson nutqidagi tovushlar juda murakkab. Ular bir tovush, so'z va butun iborani talaffuz qilishda vaqt o'tishi bilan tez o'zgarib turadigan murakkab spektrga ega. Bu nutq tovushlariga turli intonatsiya va urg'u beradi. Natijada, bir xil so'zlarni talaffuz qilsa ham, bir kishini boshqasidan ovoziga ko'ra farqlash mumkin bo'ladi.

Ovoz - bu havoning mayda zarralari, boshqa gazlar, suyuq va qattiq muhitlarning tebranishlarini keltirib chiqaradigan tovush to'lqinlari. Ovoz faqat modda mavjud bo'lgan joyda paydo bo'lishi mumkin, u qanday agregatsiya holatida bo'lishidan qat'i nazar. Vakuum sharoitida, muhit bo'lmagan joyda, tovush tarqalmaydi, chunki tovush to'lqinlarining tarqatuvchisi sifatida ishlaydigan zarrachalar yo'q. Masalan, kosmosda. Ovoz o'zgarishi, o'zgarishi, energiyaning boshqa shakllariga aylanishi mumkin. Shunday qilib, ovoz radio to'lqinlarga aylanadi yoki elektr energiyasi, masofalarga uzatilishi va axborot vositalariga yozib olinishi mumkin.

Ovoz to'lqini

Jismlar va jismlarning harakati deyarli har doim atrof-muhitdagi tebranishlarni keltirib chiqaradi. Suvmi, havomi, farqi yo‘q. Bu jarayonda tananing tebranishlari uzatiladigan muhitning zarralari ham tebranishni boshlaydi. Ovoz to'lqinlari paydo bo'ladi. Bundan tashqari, harakatlar oldinga va orqaga yo'nalishda amalga oshiriladi, asta-sekin bir-birini almashtiradi. Shuning uchun tovush to'lqini uzunlamasınadir. Unda hech qachon yuqoriga va pastga lateral harakat yo'q.

Ovoz to'lqinlarining xususiyatlari

Har qanday jismoniy hodisa singari, ular ham o'z miqdorlariga ega, ularning yordami bilan xususiyatlarni tavsiflash mumkin. Ovoz to'lqinining asosiy xususiyatlari uning chastotasi va amplitudasidir. Birinchi qiymat soniyada qancha to'lqin hosil bo'lishini ko'rsatadi. Ikkinchisi to'lqinning kuchini aniqlaydi. Past chastotali tovushlar past chastotali qiymatlarga ega va aksincha. Ovoz chastotasi Gertsda o'lchanadi va agar u 20 000 Gts dan oshsa, ultratovush paydo bo'ladi. Tabiatda va atrofimizdagi dunyoda past chastotali va yuqori chastotali tovushlarga juda ko'p misollar mavjud. Bulbulning chiyillashi, momaqaldiroqning shovqini, tog 'daryosining shovqini va boshqalar har xil tovush chastotalaridir. To'lqinning amplitudasi to'g'ridan-to'g'ri tovushning qanchalik baland bo'lishiga bog'liq. Ovoz balandligi, o'z navbatida, tovush manbasidan masofa bilan kamayadi. Shunga ko'ra, to'lqin epitsentrdan qanchalik uzoqroq bo'lsa, amplituda shunchalik kichik bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, tovush to'lqinining amplitudasi tovush manbasidan masofa bilan kamayadi.

Ovoz tezligi

Ovoz to'lqinining bu ko'rsatkichi to'g'ridan-to'g'ri u tarqaladigan muhitning tabiatiga bog'liq. Bu erda ham namlik, ham havo harorati muhim rol o'ynaydi. O'rtasida ob-havo sharoiti Ovoz tezligi sekundiga taxminan 340 metrni tashkil qiladi. Fizikada tovushdan tez tezlik degan narsa borki, u har doim tovush tezligidan kattaroqdir. Bu samolyot harakatlanayotganda tovush to'lqinlarining tarqaladigan tezligi. Samolyot tovushdan yuqori tezlikda harakat qiladi va hatto o'zi yaratgan tovush to'lqinlaridan ham oshib ketadi. Samolyot orqasida asta-sekin o'sib borayotgan bosim tufayli zarba zarba to'lqini hosil bo'ladi. Ushbu tezlikni o'lchash birligi qiziq va buni kam odam biladi. U Mach deb ataladi. Mach 1 tovush tezligiga teng. Agar to'lqin Mach 2 da harakat qilsa, u tovush tezligidan ikki baravar tez tarqaladi.

Shovqinlar

IN Kundalik hayot odamda doimiy shovqin bor. Shovqin darajasi desibellarda o'lchanadi. Mashinalarning harakati, shamol, barglarning shitirlashi, odamlarning ovozlarining o'zaro to'qnashuvi va boshqa tovush shovqinlari bizning kundalik hamrohimiz. Ammo insonning eshitish analizatori bunday shovqinga ko'nikish qobiliyatiga ega. Biroq, inson qulog'ining moslashuvchan qobiliyatlari ham bardosh bera olmaydigan hodisalar mavjud. Masalan, 120 dB dan yuqori shovqin og'riq keltirishi mumkin. Eng shovqinli hayvon ko'k kitdir. U tovush chiqarganda, u 800 kilometrdan ortiq masofada eshitiladi.

Echo

Echo qanday paydo bo'ladi? Bu erda hamma narsa juda oddiy. Ovoz to'lqini uni aks ettirish qobiliyatiga ega turli sirtlar: suvdan, toshlardan, bo'sh xonadagi devorlardan. Bu to'lqin bizga qaytadi, shuning uchun biz ikkilamchi tovushni eshitamiz. Bu asl nusxadagidek aniq emas, chunki to'siq tomon sayohat qilganda tovush to'lqini energiyasining bir qismi tarqaladi.

Ekolokatsiya

Ovozni aks ettirish turli amaliy maqsadlarda qo'llaniladi. Masalan, ekolokatsiya. U ultratovush to'lqinlari yordamida ushbu to'lqinlar aks ettirilgan ob'ektgacha bo'lgan masofani aniqlash mumkinligiga asoslanadi. Hisob-kitoblar ultratovushning bir joyga borishi va qaytib kelishi uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi. Ko'pgina hayvonlar ekolokatsiya qobiliyatiga ega. Masalan, yarasalar va delfinlar undan oziq-ovqat qidirish uchun foydalanadilar. Echolokatsiya tibbiyotda yana bir ilovani topdi. Ultratovush tekshiruvlari paytida insonning ichki organlarining rasmi shakllanadi. Ushbu usulning asosi shundaki, ultratovush havodan boshqa muhitga kirib, orqaga qaytadi va shu bilan tasvirni hosil qiladi.

Musiqadagi tovush to'lqinlari

Nima uchun musiqa asboblari ma'lum tovushlarni chiqaradi? Gitara chalish, pianino chalish, baraban va karnaylarning past ohanglari, nayning maftunkor nozik ovozi. Bularning barchasi va boshqa ko'plab tovushlar havo tebranishlari yoki boshqacha qilib aytganda, tovush to'lqinlarining paydo bo'lishi tufayli paydo bo'ladi. Lekin nega cholg‘u asboblarining ovozi juda xilma-xil? Ma'lum bo'lishicha, bu bir necha omillarga bog'liq. Birinchisi, asbobning shakli, ikkinchisi - u tayyorlangan material.

Bunga misol tariqasida torli asboblar yordamida qaraylik. Ular torlarga tegilganda tovush manbaiga aylanadi. Natijada, ular tebranishni va jo'natishni boshlaydilar muhit turli tovushlar. Har qanday torli cholg‘uning past ovozi torning yo‘g‘onligi va uzunligining katta bo‘lishi hamda tarangligining zaifligi bilan bog‘liq. Va aksincha, ip qanchalik qattiq cho'zilgan bo'lsa, u qanchalik ingichka va qisqa bo'lsa, o'ynash natijasida olingan tovush shunchalik baland bo'ladi.

Mikrofon harakati

U tovush toʻlqini energiyasini elektr energiyasiga aylantirishga asoslangan. Bunday holda, oqimning kuchi va tovushning tabiati bevosita bog'liqdir. Har qanday mikrofonning ichida metalldan yasalgan yupqa plastinka mavjud. Ovoz ta'sirida u bajara boshlaydi tebranish harakatlari. Plastinka ulangan spiral ham tebranadi, natijada elektr toki. Nega u paydo bo'ladi? Buning sababi, mikrofonda o'rnatilgan magnitlar ham mavjud. Spiral o'z qutblari orasida tebranganda, elektr toki hosil bo'ladi, u spiral bo'ylab, so'ngra ovoz ustuniga (karnay) yoki axborot tashuvchisida (kassetada, diskda, kompyuterda) yozib olish uskunasiga o'tadi. Aytgancha, telefondagi mikrofon ham xuddi shunday tuzilishga ega. Lekin mikrofonlar statsionarda qanday ishlaydi va Mobil telefon? Dastlabki bosqich ular uchun bir xil - inson ovozining ovozi uning tebranishlarini mikrofon plitasiga uzatadi, keyin hamma narsa yuqorida tavsiflangan stsenariy bo'yicha amalga oshiriladi: spiral, harakatlanayotganda ikkita qutbni yopadi, oqim hosil bo'ladi. Keyingisi nima? Statsionar telefon bilan hamma narsa ko'proq yoki kamroq aniq - xuddi mikrofonda bo'lgani kabi, elektr tokiga aylantirilgan tovush simlar orqali o'tadi. Lekin nima haqida Mobil telefon yoki, masalan, telsiz bilanmi? Bunday hollarda ovoz radioto'lqin energiyasiga aylanadi va sun'iy yo'ldoshga tushadi. Ana xolos.

Rezonans hodisasi

Ba'zida jismoniy tananing tebranishlari amplitudasi keskin oshib ketganda sharoitlar yaratiladi. Bu majburiy tebranishlar chastotasi va ob'ekt (tana) tebranishlarining tabiiy chastotasi qiymatlarining yaqinlashishi tufayli yuzaga keladi. Rezonans ham foydali, ham zararli bo'lishi mumkin. Masalan, mashinani teshikdan chiqarish uchun rezonans keltirib chiqarish va avtomobilga inertsiya berish uchun uni ishga tushiradi va oldinga va orqaga suriladi. Ammo holatlar ham bo'lgan salbiy oqibatlar rezonans. Misol uchun, Sankt-Peterburgda, taxminan, yuz yil oldin, bir ovozdan ketayotgan askarlar ostida ko'prik qulab tushdi.

Ovoz manbalari. Ovoz tebranishlari

Inson tovushlar dunyosida yashaydi. Odamlar uchun tovush axborot manbai hisoblanadi. U odamlarni xavf haqida ogohlantiradi. Musiqa shaklidagi tovush, qushlarning sayrashi bizga zavq bag'ishlaydi. Biz yoqimli ovozli odamni tinglashdan mamnunmiz. Tovushlar nafaqat odamlar uchun, balki hayvonlar uchun ham muhimdir, ular uchun yaxshi ovozni aniqlash ularning omon qolishiga yordam beradi.

Ovoz- bu gazlar, suyuqliklar, qattiq jismlarda tarqaladigan mexanik elastik to'lqinlar, ular ko'rinmas, lekin inson qulog'i tomonidan qabul qilinadi (to'lqin quloq pardasiga ta'sir qiladi). Ovoz to'lqini uzunlamasına to'lqin siqilish va kamayishi.

Ovoz sababi- jismlarning tebranishlari (tebranishlari), garchi bu tebranishlar ko'pincha bizning ko'zimizga ko'rinmaydi.

vilka- Bu U shaklidagi metall plastinka, uning uchlari urilgandan keyin tebranishi mumkin. Chop etilgan tuning vilka ovoz juda zaif va faqat qisqa masofada eshitilishi mumkin. Rezonator- tyuning vilka o'rnatilishi mumkin bo'lgan yog'och quti tovushni kuchaytirish uchun xizmat qiladi. Bunday holda, tovush chiqarish nafaqat tyuning vilkasidan, balki rezonator yuzasidan ham sodir bo'ladi. Biroq, rezonatordagi tyuning vilkasi ovozining davomiyligi unsizga qaraganda qisqaroq bo'ladi.

Agar vakuum hosil qilsak, tovushlarni ajrata olamizmi? 1660 yilda Robert Boyl soatni o'rnatgan shisha idish. Havoni chiqargandan keyin u hech qanday tovush eshitmadi. Tajriba buni isbotlaydi tovush tarqalishi uchun vosita kerak.

Ovoz, shuningdek, suyuq va qattiq muhit orqali ham tarqalishi mumkin. Toshlarning zarbalari suv ostida aniq eshitiladi. Keling, soatni bir uchiga qo'yamiz yog'och taxta. Qulog'ingizni boshqa uchiga qo'yib, siz soatning shitirlashini aniq eshitishingiz mumkin.

Ovoz manbai, albatta, tebranuvchi jismlardir. Masalan, gitaradagi tor o'zining normal holatida jaranglamaydi, lekin biz uni tebranishimiz bilanoq tovush to'lqini paydo bo'ladi.

Biroq, tajriba shuni ko'rsatadiki, har bir tebranuvchi jism tovush manbai emas. Masalan, ipga osilgan og'irlik tovush chiqarmaydi. Ovoz manbalari- tebranadigan jismoniy jismlar, ya'ni. sekundiga 16 dan 20 000 martagacha titraydi yoki tebranadi. Bunday to'lqinlar deyiladi ovoz.Tebranish jismi qattiq bo'lishi mumkin, masalan, tor yoki yer qobig'i, gazsimon, masalan, shamolli musiqa asbobidagi havo oqimi yoki suyuqlik, masalan, suvdagi to'lqinlar.

16 Gts dan kam chastotali tebranishlar deyiladi infratovush. Chastotasi 20 000 Hz dan ortiq bo'lgan tebranishlar deyiladi ultratovush.

Ovoz to'lqini(tovush tebranishlari) kosmosda uzatiladigan moddaning (masalan, havo) molekulalarining mexanik tebranishlari. Keling, tovush to'lqinlarining kosmosda qanday tarqalishini tasavvur qilaylik. Kosmosning ma'lum bir nuqtasida havo harakati va tebranishini keltirib chiqaradigan ba'zi buzilishlar (masalan, dinamik diffuzor yoki gitara torining tebranishi natijasida) bu joyda bosimning pasayishi sodir bo'ladi, chunki havo harakat paytida siqiladi, natijada ortiqcha bosim, atrofdagi havo qatlamlarini surish. Bu qatlamlar siqiladi, bu esa yana qo'shni havo qatlamlariga ta'sir qiladigan ortiqcha bosim hosil qiladi. Shunday qilib, xuddi zanjir bo'ylab, kosmosdagi dastlabki buzilish bir nuqtadan ikkinchisiga uzatiladi. Bu jarayon tovush to'lqinining kosmosda tarqalish mexanizmini tavsiflaydi. Havoda buzilishlar (tebranishlar) hosil qiluvchi jism deyiladi tovush manbai.

Hammamizga tanish bo'lgan tushuncha " ovoz" inson eshitish apparati tomonidan qabul qilinadigan tovush tebranishlari majmuini bildiradi. Biror kishi qanday tebranishlarni sezishi va qaysi biri yo'qligi haqida keyinroq gaplashamiz.

Ovoz xususiyatlari.

Ovoz tebranishlari, shuningdek, fizikadan ma'lumki, umuman olganda, barcha tebranishlar amplituda (intensivlik), chastota va faza bilan tavsiflanadi.

Suvning xususiyati - tovushni yaxshi o'tkazadi - urush paytida dengizda razvedka qilish uchun, shuningdek dengiz chuqurligini o'lchash uchun keng qo'llaniladi.

Shuning uchun, atmosferaning etishmasligi tufayli Oyda to'liq sukunat hukm suradi. Hatto meteoritning uning yuzasiga tushishi ham kuzatuvchiga eshitilmaydi.

Ovoz to'lqinlariga kelsak, tarqalish tezligi kabi xususiyatni eslatib o'tish juda muhimdir.

Har bir muhitda tovush turli tezlikda tarqaladi.

Ovozning havodagi tezligi taxminan 340 m/s.

Suvdagi tovush tezligi 1500 m/s.

Metalllarda tovush tezligi, po'latda - 5000 m/s.

Issiq havoda tovush tezligi sovuq havoga qaraganda kattaroqdir, bu esa tovushning tarqalish yo'nalishining o'zgarishiga olib keladi.

Ovoz balandligi, tembri va balandligi

Ovozlar boshqacha. Ovozni tavsiflash uchun maxsus miqdorlar kiritiladi: tovush balandligi, balandligi va tembri.

Ovozning balandligi tebranishlarning amplitudasiga bog'liq: tebranishlar amplitudasi qanchalik katta bo'lsa, tovush shunchalik baland bo'ladi. Bundan tashqari, bizning qulog'imiz tomonidan tovush hajmini idrok etish tovush to'lqinidagi tebranish chastotasiga bog'liq. Yuqori chastotali to'lqinlar kuchliroq sifatida qabul qilinadi.

Ovoz balandligi birligi 1 Bel (telefon ixtirochisi Aleksandr Grem Bell sharafiga). Ovozning quvvati eshitilish chegarasidan 10 baravar ko'p bo'lsa, tovush hajmi 1 B ga teng.

Amalda, ovoz balandligi desibellarda (dB) o'lchanadi.

1 dB = 0,1B. 10 dB - shivirlash; 20-30 dB - turar-joy binolarida shovqin standarti;

50 dB - o'rtacha ovoz balandligi;

70 dB - yozuv mashinasi shovqini;

80 dB - ishlaydigan yuk mashinasi dvigatelining shovqini;

120 dB - 1 m masofada ishlaydigan traktorning shovqini

130 dB - og'riq chegarasi.

180 dB dan baland ovoz hatto quloq pardasining yorilishiga olib kelishi mumkin.

Ovoz chastotasi To'lqinning balandligi balandlikni belgilaydi. Ovoz manbasining tebranish chastotasi qanchalik baland bo'lsa, u ishlab chiqaradigan tovush shunchalik yuqori bo'ladi. Inson ovozi balandligi bo'yicha bir nechta diapazonlarga bo'linadi.

Turli xil tovushlar x manbalari - har xil chastotali garmonik tebranishlar to'plami. Eng ko'p komponentEng past davr (eng past chastota) asosiy ohang deb ataladi. Tovushning qolgan komponentlari ohanglardir. Ushbu komponentlar to'plami rang hosil qiladiku, tovush tembri. Turli odamlarning ovozlaridagi ohanglar to'plami kamida bir oz farq qiladi,bu tembrni aniq belgilaydi th ovozlari.

Afsonaga ko'ra, Pifago p hammasi musiqiy tovushlar ketma-ket tartiblangan, uzilishbu qator qismlarga bo'linadi - oktava - va

oktava - 12 qismga (7 ta asosiyyangi va 5 yarim tonna). Jami 10 oktava bor, odatda, musiqiy asarlarni ijro etishda 7–8 oktavadan foydalaniladi. 3000 Hz dan ortiq chastotali tovushlar musiqiy ohang sifatida ishlatilmaydi, ular juda keskin va chirkin;

Atrofimizda juda ko'p odamlar bor Ovoz manbalari: musiqa va texnik asboblar, odamning ovoz paychalari, dengiz to'lqinlari, shamol va boshqalar. Ovoz yoki boshqacha qilib aytganda, tovush to'lqinlari- bu 16 Hz - 20 kHz chastotali muhitning mexanik tebranishlari(11-a-bandga qarang).

Keling, tajribani ko'rib chiqaylik. Budilnikni qo'ng'iroq ostidagi yostiqqa qo'yish orqali havo pompasi, biz sezamiz: tiqilinch jim bo'ladi, lekin baribir eshitiladi. Qo'ng'iroq ostidagi havoni chiqarib tashlaganimizdan so'ng, biz umuman tovushni eshitishni to'xtatamiz. Bu tajriba tovushning havo orqali tarqalishini va vakuumda tarqalmasligini tasdiqlaydi.

Ovozning havodagi tezligi nisbatan yuqori: -50 ° C da 300 m / s dan + 50 ° C da 360 m / s gacha. Bu yo'lovchi samolyotlarining tezligidan 1,5 barobar tezroq. Suyuqliklarda tovush sezilarli darajada tezroq tarqaladi va ichkariga kiradi qattiq moddalar- tezroq. Masalan, temir relsda tovush tezligi » 5000 m/s.

"A" va "O" tovushlarini kuylayotgan odamning og'zidagi havo bosimining o'zgarishi grafiklarini ko'rib chiqing. Ko'rib turganingizdek, tebranishlar murakkab bo'lib, bir-birining ustiga qo'yilgan bir nechta tebranishlardan iborat. Shu bilan birga, aniq ko'rinadi asosiy tebranishlar, chastotasi og'zaki ovozdan deyarli mustaqil bo'lgan. Erkak ovozi uchun bu taxminan 200 Gts, ayol ovozi uchun - 300 Gts.

l maks = 360 m/s: 200 Hz » 2 m, l min = 300 m/s: 300 Hz » 1 m.

Shunday qilib, ovozning tovush to'lqin uzunligi havo haroratiga va ovozning asosiy chastotasiga bog'liq. Diffraktsiya haqidagi bilimlarimizni eslab, nima uchun odamlarning ovozi o'rmonda eshitilishi mumkinligini tushunamiz, hatto ular daraxtlar tomonidan to'silgan bo'lsa ham: 1-2 m uzunlikdagi to'lqin uzunlikdagi tovushlar diametri bir metrdan kam bo'lgan daraxt tanasi atrofida osongina egiladi.

Keling, tovush manbalari haqiqatan ham tebranuvchi jismlar ekanligini tasdiqlovchi tajriba o'tkazaylik.

Keling, qurilmani olaylik sanchqi- tovush to'lqinlarining yaxshiroq nurlanishi uchun old devorsiz qutiga o'rnatilgan metall slingshot. Agar siz tyuning vilkasining uchlarini bolg'a bilan urib qo'ysangiz, u "toza" ovoz chiqaradi. musiqiy ohang(masalan, 440 Gts chastotali birinchi oktavaning "A" notasi). Tovush vilkasini ipdagi yengil shar tomon siljitsak, u darhol yon tomonga sakrab tushadi. Bu aniq tyuning vilkalari uchlari tez-tez tebranishi tufayli sodir bo'ladi.

Tananing tebranish chastotasiga bog'liq bo'lgan sabablar uning elastikligi va hajmidir. Tana kattaligi qanchalik katta bo'lsa, chastota shunchalik past bo'ladi. Shuning uchun, masalan, katta ovoz paychalariga ega fillar past chastotali tovushlarni (bas) chiqaradi, ovoz paychalarining kichikroq bo'lgan sichqonlari esa yuqori chastotali tovushlarni (chirillash) chiqaradi.

Tananing nafaqat qanday tovush chiqarishi, balki tovushlarni qanday qabul qilishi va ularga qanday munosabatda bo'lishi ham elastiklik va hajmga bog'liq. Tashqi ta'sir chastotasi tananing tabiiy chastotasiga to'g'ri kelganda tebranishlar amplitudasining keskin ortishi hodisasi deyiladi. rezonans (lot. “oqilona” – javob beraman). Rezonansni kuzatish uchun tajriba o'tkazamiz.

Keling, ikkita bir xil vilkalarni yonma-yon joylashtiramiz, ularni qutilarning devorlari bo'lmagan tomonlariga bir-biriga qaratib qo'yamiz. Keling, chap kamarni bolg'a bilan uramiz. Bir soniya ichida biz uni qo'llarimiz bilan cho'ktiramiz. Biz urmagan ikkinchi tyuningning ovozini eshitamiz. Ularning aytishicha, to'g'ri tuning vilka aks sado beradi, ya'ni chap trubkadan tovush to'lqinlarining energiyasini oladi, buning natijasida u o'z tebranishlarining amplitudasini oshiradi.