Tovush manbalari qanday chastotada tebranadi? Ovoz manbalari va tovush tebranishlari

Ovoz to'lqini (tovush tebranishlari) kosmosda uzatiladi mexanik tebranishlar moddaning molekulalari (masalan, havo).

Lekin har bir tebranuvchi jism tovush manbai emas. Masalan, ip yoki prujinaga osilgan tebranuvchi og'irlik tovush chiqarmaydi. Metall o'lchagich, agar siz uni yuqoriga ko'tarsangiz va shu bilan tebranish chastotasi 20 Gts dan kam bo'lishi uchun bo'sh uchini uzaytirsangiz, ovoz berishni to'xtatadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, inson qulog'i 20 Gts dan 20 000 Gts gacha bo'lgan chastotada sodir bo'ladigan jismlarning ovozli mexanik tebranishlarini idrok etishga qodir. Shuning uchun chastotalari shu diapazonda bo'lgan tebranishlar tovush deb ataladi. Chastotasi 20 000 Gts dan oshadigan mexanik tebranishlar ultratovush, 20 Gts dan kam chastotali tebranishlar esa infratovushli tebranishlar deyiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, tovush diapazonining ko'rsatilgan chegaralari o'zboshimchalikdir, chunki ular odamlarning yoshiga bog'liq va individual xususiyatlar ularning eshitish apparati. Odatda, yoshi bilan, idrok etilgan tovushlarning yuqori chastota chegarasi sezilarli darajada kamayadi - ba'zi keksa odamlar 6000 Gts dan oshmaydigan chastotali tovushlarni eshitishlari mumkin. Bolalar, aksincha, chastotasi 20 000 Gts dan bir oz yuqori bo'lgan tovushlarni idrok etishlari mumkin. 20 000 Gts dan yuqori yoki 20 Gts dan kam chastotali tebranishlar ba'zi hayvonlar tomonidan eshitiladi. Dunyo turli xil tovushlar bilan to'ldirilgan: soatlarning shitirlashi va dvigatellarning shovqini, barglarning shitirlashi va shamolning uvillashi, qushlarning qo'shig'i va odamlarning ovozi. Odamlar tovushlar qanday tug'ilishi va ular nima ekanligini juda uzoq vaqt oldin taxmin qila boshladilar. Ular, masalan, tovush jismlarning havoda tebranishi natijasida hosil bo'lishini payqashdi. Hatto qadimgi yunon faylasufi va entsiklopedisti Aristotel ham kuzatishlariga asoslanib, tovushning tabiatini to'g'ri tushuntirib, tovush chiqaradigan jism havoning o'zgaruvchan siqilishi va siyraklashishini hosil qiladi, deb hisoblaydi. Shunday qilib, tebranuvchi ip havoni siqib chiqaradi yoki kamaytiradi va havoning elastikligi tufayli bu o'zgaruvchan effektlar kosmosga ko'proq uzatiladi - qatlamdan qatlamga elastik to'lqinlar paydo bo'ladi. Qulog'imizga etib kelganida, ular quloq pardasiga ta'sir qiladi va tovush hissini keltirib chiqaradi. Eshitish orqali odam chastotasi taxminan 16 Gts dan 20 kHz gacha (sekundiga 1 Gts - 1 tebranish) bo'lgan elastik to'lqinlarni qabul qiladi. Shunga ko'ra, chastotalari belgilangan chegaralar ichida joylashgan har qanday muhitdagi elastik to'lqinlar tovush to'lqinlari yoki oddiygina tovush deb ataladi. Havoda 0 ° C haroratda va normal bosim tovush 330 m/s tezlikda tarqaladi dengiz suvi- taxminan 1500 m/s, ba'zi metallarda tovush tezligi 7000 m/s ga etadi. Chastotasi 16 Gts dan kam bo'lgan elastik to'lqinlar infratovush, chastotasi 20 kHz dan oshadigan to'lqinlar esa ultratovush deb ataladi.

Gazlar va suyuqliklardagi tovush manbai nafaqat tebranish jismlari bo'lishi mumkin. Misol uchun, o'q va o'q uchayotganda hushtak chaladi, shamol uvillaydi. Turbojetli samolyotning shovqini nafaqat ishlovchi bloklarning shovqini - fan, kompressor, turbina, yonish kamerasi va boshqalardan, balki reaktiv oqimning shovqinidan, girdobdan, turbulent havo oqimlaridan iborat. samolyotlar yuqori tezlikda. Havoda yoki suvda tez yugurayotgan jism atrofdagi oqimni buzadigandek tuyuladi va vaqti-vaqti bilan muhitda kamdan-kam uchraydigan va siqilish hududlarini hosil qiladi. Natijada tovush to'lqinlari hosil bo'ladi. Ovoz uzunlamasına va ko'ndalang to'lqinlar shaklida tarqalishi mumkin. Gaz holatida va suyuq muhit Faqat uzunlamasına to'lqinlar qachon paydo bo'ladi tebranish harakati zarralar faqat to'lqin tarqaladigan yo'nalishda sodir bo'ladi. Qattiq jismlarda, uzunlamasına to'lqinlardan tashqari, ko'ndalang to'lqinlar ham muhitning zarralari to'lqinning tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar yo'nalishlarda tebranganda paydo bo'ladi. U erda ipni uning yo'nalishiga perpendikulyar ravishda urib, biz to'lqinni ip bo'ylab harakatlanishga majbur qilamiz. Inson qulog'i turli chastotali tovushlarga bir xil darajada sezgir emas. 1000 dan 4000 Gts gacha bo'lgan chastotalarga eng sezgir. Juda yuqori intensivlikda to'lqinlar endi tovush sifatida qabul qilinmaydi, quloqlarda og'riqni bosish hissi paydo bo'ladi. Bu sodir bo'lgan tovush to'lqinlarining intensivligi og'riq chegarasi deb ataladi. Tovushni o‘rganishda tovush ohangi va tembri tushunchalari ham muhim ahamiyatga ega. Har qanday haqiqiy tovush, xoh u odamning ovozi yoki o'yin musiqa asbobi, oddiy garmonik tebranish emas, balki ko'pchilikning o'ziga xos aralashmasi garmonik tebranishlar ma'lum chastotalar to'plami bilan. Eng ko'p bo'lgan past chastotali, asosiy ohang deb ataladi, boshqalari - overtones. Muayyan tovushga xos bo'lgan turli xil ohanglar unga o'ziga xos rang beradi - tembr. Bir tembr va boshqa tembr o'rtasidagi farq nafaqat son, balki asosiy ohang tovushiga hamroh bo'lgan ohanglarning intensivligi bilan ham belgilanadi. Tembr bo'yicha biz skripka va pianino, gitara va nay tovushlarini osongina ajratamiz va tanish odamlarning ovozini taniymiz.

• Tebranish chastotasi soniyada to'liq tebranishlar soni deb ataladi. Chastotani o'lchash birligi 1 gerts (Hz). 1 gerts bir soniyada sodir bo'ladigan to'liq (bir yo'nalishda va boshqa) tebranishga to'g'ri keladi.
• Davr- bitta to'liq tebranish sodir bo'ladigan vaqt (lar). Tebranishlarning chastotasi qanchalik baland bo'lsa, ularning davri qanchalik qisqa bo'lsa, ya'ni. f=1/T. Shunday qilib, tebranishlarning chastotasi kattaroq bo'lsa, ularning davri qanchalik qisqa bo'lsa va aksincha. Inson ovozi 80 dan 12 000 Gts gacha chastotali tovush tebranishlarini hosil qiladi va quloq 16-20 000 Gts diapazonidagi tovush tebranishlarini sezadi.
• Amplituda tebranish - tebranuvchi jismning dastlabki (sokin) holatidan eng katta og'ishi. Tebranish amplitudasi qanchalik katta bo'lsa, ovoz shunchalik baland bo'ladi. Inson nutqining tovushlari murakkab tovush tebranishlari bo'lib, u yoki bu oddiy tebranishlardan iborat bo'lib, chastotasi va amplitudasi o'zgaradi. Har bir nutq tovushi turli chastotalar va amplitudalardagi tebranishlarning o'ziga xos kombinatsiyasiga ega. Shuning uchun, bir nutq tovushining tebranishlari shakli boshqasining shaklidan sezilarli darajada farq qiladi, bu a, o va y tovushlarini talaffuz qilish paytida tebranishlarning grafiklarini ko'rsatadi.

Inson har qanday tovushni o'z idrokiga ko'ra ovoz balandligi va balandligi bilan tavsiflaydi.

Bu dars “Ovoz to‘lqinlari” mavzusini o‘z ichiga oladi. Ushbu darsda biz akustikani o'rganishni davom ettiramiz. Birinchidan, tovush to'lqinlarining ta'rifini takrorlaymiz, keyin ularning chastota diapazonlarini ko'rib chiqamiz va ultratovush va infrasonik to'lqinlar tushunchasi bilan tanishamiz. Shuningdek, biz turli xil muhitdagi tovush to'lqinlarining xususiyatlarini muhokama qilamiz va ularning xususiyatlari nima ekanligini bilib olamiz. .

Ovoz to'lqinlari - bu mexanik tebranishlar bo'lib, ular tarqalib, eshitish organi bilan o'zaro ta'sirlanib, odam tomonidan idrok etiladi (1-rasm).

Guruch. 1. Ovoz to'lqini

Ushbu to'lqinlar bilan shug'ullanadigan fizikaning bo'limi akustika deb ataladi. Xalq orasida "eshituvchilar" deb ataladigan odamlarning kasbi akustiklardir. Tovush to'lqini elastik muhitda tarqaladigan to'lqin bo'lib, u uzunlamasına to'lqin bo'lib, elastik muhitda tarqalsa, siqilish va razryad almashinadi. Vaqt o'tishi bilan uzoq masofaga uzatiladi (2-rasm).

Guruch. 2. Tovush to‘lqinining tarqalishi

Ovoz to'lqinlari 20 dan 20 000 Gts gacha bo'lgan chastotali tebranishlarni o'z ichiga oladi. Ushbu chastotalar uchun mos keladigan to'lqin uzunliklari 17 m (20 Gts uchun) va 17 mm (20 000 Gts uchun). Bu diapazon eshitiladigan tovush deb ataladi. Bu to'lqin uzunliklari tovush tezligi ga teng bo'lgan havo uchun berilgan.

Shuningdek, akustiklar shug'ullanadigan diapazonlar mavjud - infratovush va ultratovush. Infratovush chastotasi 20 Gts dan kam bo'lganlardir. Va ultratovushli bo'lganlar chastotasi 20 000 Gts dan yuqori bo'lganlardir (3-rasm).

Guruch. 3. Tovush to‘lqinlarining diapazonlari

Har bir ma'lumotli odam tovush to'lqinlarining chastota diapazoni bilan tanish bo'lishi kerak va agar u ultratovushga borsa, kompyuter ekranidagi rasm 20 000 Gts dan ortiq chastotada tuzilishini bilishi kerak.

Ultratovush - Bu tovush to'lqinlariga o'xshash mexanik to'lqinlar, lekin chastotasi 20 kHz dan milliard gertsgacha.

Bir milliard gertsdan ortiq chastotali to'lqinlar deyiladi gipertovush.

Ultratovush quyma qismlardagi nuqsonlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Qisqa ultratovush signallari oqimi tekshirilayotgan qismga yo'naltiriladi. Hech qanday nuqson bo'lmagan joylarda signallar qabul qiluvchi tomonidan ro'yxatga olinmasdan qismdan o'tadi.

Agar qismda yoriq, havo bo'shlig'i yoki boshqa bir xillik bo'lsa, u holda ultratovush signali undan aks etadi va qaytib kelib, qabul qilgichga kiradi. Bu usul deyiladi ultratovushli nuqsonlarni aniqlash.

Ultratovush ilovalarining boshqa misollari ultratovush apparatlari, ultratovush apparatlari, ultratovush terapiyasi.

Infratovush - tovush to'lqinlariga o'xshash, lekin chastotasi 20 Gts dan kam bo'lgan mexanik to'lqinlar. Ular inson qulog'i tomonidan sezilmaydi.

Infratovush to'lqinlarining tabiiy manbalari bo'ronlar, tsunamilar, zilzilalar, bo'ronlar, vulqon otilishi va momaqaldiroqdir.

Infratovush ham muhim to'lqinlar, ular sirtni tebranish uchun ishlatiladi (masalan, ba'zi katta narsalarni yo'q qilish uchun). Biz infratovushni tuproqqa chiqaramiz - va tuproq parchalanadi. Bu qayerda ishlatiladi? Misol uchun, olmos konlarida olmos komponentlarini o'z ichiga olgan rudani olib, bu olmos qo'shimchalarini topish uchun uni mayda zarrachalarga aylantiradi (4-rasm).

Guruch. 4. Infratovushlarni qo'llash

Ovoz tezligi atrof-muhit sharoitlari va haroratga bog'liq (5-rasm).

Guruch. 5. Turli muhitlarda tovush to'lqinining tarqalish tezligi

Iltimos, diqqat qiling: havoda tovush tezligi ga teng, va da tezlik ga ortadi. Agar siz tadqiqotchi bo'lsangiz, unda bu bilim siz uchun foydali bo'lishi mumkin. Siz hatto ba'zi narsalarni o'ylab topishingiz mumkin harorat sensori, bu muhitdagi tovush tezligini o'zgartirish orqali harorat farqlarini qayd etadi. Biz allaqachon bilamizki, muhit qanchalik zichroq bo'lsa, muhit zarralari orasidagi o'zaro ta'sir qanchalik jiddiy bo'lsa, to'lqin shunchalik tez tarqaladi. Oxirgi xatboshida biz buni quruq havo va nam havo misolida muhokama qildik. Suv uchun tovushning tarqalish tezligi . Agar siz tovush to'lqinini yaratsangiz (tyuning vilkasini taqillating), unda uning suvda tarqalish tezligi havoga qaraganda 4 baravar yuqori bo'ladi. Suv orqali ma'lumot havoga qaraganda 4 baravar tezroq yetib boradi. Va po'latda bu tezroq: (6-rasm).

Guruch. 6. Ovoz to'lqinining tarqalish tezligi

Ilya Muromets ishlatgan dostonlardan bilasiz (va barcha qahramonlar, oddiy rus xalqi va Gaydar inqilobiy Harbiy Kengashining o'g'illari), ular buni juda ko'p ishlatishgan. qiziqarli tarzda yaqinlashib kelayotgan, lekin hali ham uzoqda bo'lgan ob'ektni aniqlash. U harakatlanayotganda chiqaradigan tovush hali eshitilmaydi. Ilya Muromets qulog'i erga tegib, uni eshitadi. Nega? Chunki tovush qattiq yer ustida yuqori tezlikda uzatiladi, ya'ni u Ilya Murometsning qulog'iga tezroq etib boradi va u dushman bilan uchrashishga tayyorlana oladi.

Eng qiziqarli tovush to'lqinlari musiqiy tovushlar va shovqinlardir. Qanday ob'ektlar tovush to'lqinlarini yaratishi mumkin? Agar biz to'lqin manbai va elastik muhitni olsak, tovush manbasini uyg'un tebranish qilsak, bizda ajoyib tovush to'lqini paydo bo'ladi, bu esa musiqa tovushi deb ataladi. Ovoz to'lqinlarining bu manbalari, masalan, gitara yoki pianino torlari bo'lishi mumkin. Bu quvur (organ yoki quvur) havo bo'shlig'ida hosil bo'lgan tovush to'lqini bo'lishi mumkin. Musiqa darslaridan siz notalarni bilasiz: do, re, mi, fa, sol, la, si. Akustikada ular ohanglar deb ataladi (7-rasm).

Guruch. 7. Musiqiy ohanglar

Ohanglarni ishlab chiqaradigan barcha ob'ektlar xususiyatlarga ega bo'ladi. Ular qanday farq qiladi? Ular to'lqin uzunligi va chastotasi bilan farqlanadi. Agar bu tovush to'lqinlari uyg'un tovush chiqaradigan jismlar tomonidan yaratilmasa yoki biron bir umumiy orkestr asari bilan bog'lanmagan bo'lsa, unda bunday tovush miqdori shovqin deb ataladi.

Shovqin- vaqtinchalik va spektral tuzilishining murakkabligi bilan tavsiflangan turli xil jismoniy tabiatning tasodifiy tebranishlari. Shovqin tushunchasi ham maishiy, ham jismoniydir, ular juda o'xshash va shuning uchun biz uni alohida muhim ko'rib chiqish ob'ekti sifatida kiritamiz.

Keling, tovush to'lqinlarining miqdoriy baholariga o'tamiz. Musiqiy tovush to'lqinlarining xususiyatlari qanday? Bu xususiyatlar faqat garmonik tovush tebranishlariga tegishli. Shunday qilib, ovoz balandligi. Ovoz balandligi qanday aniqlanadi? Keling, tovush to'lqinining vaqt bo'yicha tarqalishini yoki tovush to'lqini manbasining tebranishlarini ko'rib chiqaylik (8-rasm).

Guruch. 8. Ovoz balandligi

Shu bilan birga, agar biz tizimga juda ko'p tovush qo'shmagan bo'lsak (masalan, biz pianino tugmachasini jimgina bosamiz), keyin jim ovoz bo'ladi. Agar biz baland ovozda qo'limizni baland ko'tarsak, biz tugmachani bosish orqali bu tovushni keltirib chiqaramiz, biz baland ovozga ega bo'lamiz. Bu nimaga bog'liq? Sokin tovush baland tovushga qaraganda kichikroq tebranish amplitudasiga ega.

Keyingisi muhim xususiyat musiqiy tovush va boshqa har qanday - balandligi. Ovoz balandligi nimaga bog'liq? Balandligi chastotaga bog'liq. Biz manbani tez-tez tebranishini yoki uni juda tez tebranishini qilishimiz mumkin (ya'ni, vaqt birligida kamroq tebranishlar qilish). Keling, bir xil amplitudali baland va past tovushning vaqt oralig'ini ko'rib chiqaylik (9-rasm).

Guruch. 9. Pitch

Qiziqarli xulosa chiqarish mumkin. Agar biror kishi bas ovozida kuylasa, uning tovush manbai (ovoz paychalari) soprano kuylaydigan odamnikiga qaraganda bir necha marta sekinroq tebranadi. Ikkinchi holda, vokal kordlar tez-tez tebranadi va shuning uchun tez-tez to'lqinning tarqalishida siqilish va tushirish cho'ntaklariga sabab bo'ladi.

Yana biri bor qiziqarli xususiyat fiziklar o'rganmaydigan tovush to'lqinlari. Bu tembr. Siz balalayka yoki violonchelda ijro etilgan bir xil musiqa asarini bilasiz va osongina ajratasiz. Bu tovushlar yoki bu ijro qanday farq qiladi? Tajribaning boshida biz tovushlarni chiqaradigan odamlardan ularni taxminan bir xil amplituda qilishlarini so'radik, shunda tovush hajmi bir xil bo'ladi. Bu orkestrga o'xshaydi: agar biron bir asbobni ajratib ko'rsatishning hojati bo'lmasa, hamma taxminan bir xil, bir xil kuchda o'ynaydi. Shunday qilib, balalayka va violonçel tembri boshqacha. Agar biz diagrammalar yordamida bir asbobdan boshqasidan chiqarilgan tovushni chizadigan bo'lsak, ular bir xil bo'ladi. Lekin bu asboblarni ovozi bilan bemalol ajrata olasiz.

Tembrning ahamiyatiga yana bir misol. Tasavvur qiling, bitta musiqa universitetini bir xil o‘qituvchilar bilan bitirgan ikki xonanda. Ular to'g'ridan-to'g'ri A bilan teng darajada yaxshi o'qishgan. Negadir biri ajoyib ijrochiga aylanadi, ikkinchisi esa butun umri davomida faoliyatidan norozi. Aslida, bu faqat ularning asbobi bilan belgilanadi, bu esa muhitda ovozli tebranishlarni keltirib chiqaradi, ya'ni ularning ovozlari tembrda farqlanadi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizika: muammolarni hal qilish misollari bilan ma'lumotnoma. - 2-nashrning qayta bo'linishi. - X.: Vesta: "Ranok" nashriyoti, 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizika. 9-sinf: umumiy ta’lim uchun darslik. muassasalar/A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - 14-nashr, stereotip. - M .: Bustard, 2009. - 300 b.

1. "eduspb.com" internet portali ()
2. "msk.edu.ua" internet portali ()
3. "class-fizika.narod.ru" internet portali ()

Uy vazifasi

1. Ovoz qanday tarqaladi? Ovoz manbai nima bo'lishi mumkin?
2. Ovoz kosmosda tarqala oladimi?
3. Insonning eshitish organiga yetib kelgan har bir to'lqin u tomonidan idrok qilinadimi?

Qanday tovush manbalari borligini tushunishdan oldin, nima ovoz ekanligini o'ylab ko'ring? Biz bilamizki, yorug'lik nurlanishdir. Ob'ektlardan aks ettirilgan bu nurlanish bizning ko'zimizga etib boradi va biz buni ko'ra olamiz. Ta'm va hid - bu bizning retseptorlarimiz tomonidan qabul qilinadigan tananing kichik zarralari. Bu tovush qanday hayvon?

Tovushlar havo orqali uzatiladi

Siz gitara qanday chalinishini ko'rgan bo'lsangiz kerak. Ehtimol, buni o'zingiz qilishingiz mumkin. Yana bir muhim narsa - gitarada torlarni yulib olganingizda chiqaradigan ovoz. Hammasi to'g'ri. Ammo agar siz gitarani vakuumga qo'yib, torlarni uzib qo'ysangiz, gitara hech qanday tovush chiqarmasligidan juda hayron bo'lar edingiz.

Bunday tajribalar turli xil jismlar bilan o'tkazildi va natija har doim bir xil edi: havosiz kosmosda hech qanday tovush eshitilmasdi. Mantiqiy xulosa shundan kelib chiqadiki, tovush havo orqali uzatiladi. Shuning uchun tovush havo zarralari va tovush chiqaradigan jismlar bilan sodir bo'ladigan narsadir.

Ovoz manbalari - tebranuvchi jismlar

Keyinchalik. Turli xil ko'plab tajribalar natijasida tovush jismlarning tebranishi tufayli paydo bo'lishini aniqlash mumkin edi. Ovoz manbalari tebranuvchi jismlardir. Bu tebranishlar havo molekulalari tomonidan uzatiladi va bizning qulog'imiz bu tebranishlarni idrok etib, ularni biz tushunadigan tovush hissiyotlariga aylantiradi.

Tekshirish qiyin emas. Bir stakan yoki billur qadah oling va stolga qo'ying. Metall qoshiq bilan ozgina teging. Siz uzun, ingichka tovushni eshitasiz. Endi qo'lingiz bilan stakanga teging va yana bosing. Ovoz o'zgaradi va ancha qisqaroq bo'ladi.

Endi bir nechta odam qo'llarini shisha atrofiga iloji boricha to'liq o'rashga ruxsat bering, novda bilan birga bitta bo'sh joyni qoldirmaslikka harakat qiling, faqat butunlay tashqari. kichik joy qoshiq bilan urish uchun. Yana stakanga uring. Siz hech qanday tovushni deyarli eshitmaysiz, va bo'ladigan ovoz zaif va juda qisqa bo'ladi. Bu qanday ma'nono bildiradi?

Birinchi holda, zarbadan so'ng, shisha erkin tebrandi, uning tebranishlari havo orqali uzatildi va bizning quloqlarimizga etib bordi. Ikkinchi holda, tebranishlarning aksariyati bizning qo'limizga singib ketgan va tananing tebranishlari kamayganligi sababli tovush ancha qisqaroq bo'lgan. Uchinchi holatda, tananing deyarli barcha tebranishlari barcha ishtirokchilarning qo'llari bilan bir zumda so'riladi va tana deyarli tebranmadi va shuning uchun deyarli hech qanday tovush chiqarmadi.

Xuddi shu narsa siz o'ylashingiz va o'tkazishingiz mumkin bo'lgan barcha boshqa tajribalar uchun ham amal qiladi. Havo molekulalariga uzatiladigan jismlarning tebranishlari bizning quloqlarimiz tomonidan qabul qilinadi va miya tomonidan talqin qilinadi.

Turli chastotalardagi tovush tebranishlari

Demak, tovush tebranishdir. Ovoz manbalari tovush tebranishlarini havo orqali bizga uzatadi. Nega biz barcha jismlarning barcha tebranishlarini eshitmayapmiz? Chunki tebranishlar turli chastotalarda bo'ladi.

Inson qulog'i tomonidan qabul qilinadigan tovush taxminan 16 Gts dan 20 kHz gacha bo'lgan chastotali tovush tebranishlaridir. Bolalar kattalarnikiga qaraganda yuqori chastotali tovushlarni eshitishadi va turli tirik mavjudotlarni idrok qilish diapazoni odatda juda farq qiladi.

Quloqlar tabiat tomonidan bizga berilgan juda nozik va nozik asbobdir, shuning uchun biz unga g'amxo'rlik qilishimiz kerak, chunki almashtirishlar va analoglar mavjud. inson tanasi mavjud emas.

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, shamolli musiqa asboblaridagi havo oqimi
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 odamning tovushni his qilishiga olib keladigan elastik to'lqinlar.

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, bir necha metrdan esa pichirlash 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.

Old shart tovush to'lqinlarining tarqalishi - 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 tovush 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 vilkasi biriktirilishi 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 pastki, aysberg yoki boshqalar bilan uchrashsa qattiq, ular aks etadi va aks-sado beradi yuqori quvvat. Ushbu printsip asosida ultratovushli aks sado qurilmasi 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 infrasonik tebranishlarga og'riqli munosabatda bo'ladi. Mexanik tebranish yoki sabab bo'lgan tashqi ta'sirlar ostida tovush to'lqini 4-8 Gts chastotalarda odam harakatni his qiladi ichki organlar, 12 Hz chastotada - dengiz kasalligining hujumi.

· Eng yuqori intensivlik infrasonik tebranishlar past chastotali mexanik tebranishlarni (mexanik kelib chiqadigan infratovush) bajaradigan katta sirtli mashinalar va mexanizmlarni yaratish yoki turbulent oqimlar gazlar va suyuqliklar (aerodinamik yoki gidrodinamik kelib chiqishi infratovushlari).