Schallwellen: Konzept und Funktionen

Die Welt, die uns umgibt, ist mit Sicherheit möglichRuf die Welt der Klänge an, denn um uns herum gibt es immer Stimmen, Musik, Vogelzwitschern, den Klang des Windes. Schallwellen helfen Menschen zu kommunizieren, erhalten Informationen über die Welt um sie herum. Für Tiere sind Geräusche nicht weniger wichtig. Physikalisch gesehen sind Klänge mechanische Schwingungen, die sich in einem elastischen Medium ausbreiten: Wasser, Luft, Festkörper und so weiter. Die menschlichen Ohren können den Ton hören, wenn die Tonfrequenzen im Bereich von 16 bis 20.000 Hz liegen. Schwingungen mit höheren oder niedrigeren Frequenzen sind für eine Person nicht hörbar.

Wissenschaft Akustik befasst sich mit der Lösung von verschiedenenFragen, einschließlich Fragen im Zusammenhang mit den Eigenschaften und Eigenschaften des Hörens. Das Thema des Studiums der physiologischen Akustik ist direkt das Hörorgan, seine Struktur, Aktion und Vorrichtung. Die Architekturakustik befasst sich mit der Untersuchung der Ausbreitung von Schallwellen im Raum, untersucht den Einfluss der Form und der Dimensionen des Raumes auf den Klang, untersucht die Eigenschaften von Materialien mit der aktuellen Ansicht der Ausbreitung und der Unterdrückung von Geräuschen. Musikalische Akustik befasst sich mit dem Studium von Musikinstrumenten, erforscht die Bedingungen für den besten Klang eines bestimmten Instruments.

Die physikalische Akustik untersucht die Schallschwingungen selbst, Schallwellen, und seit kurzem auch Schwankungen, die über die Fähigkeiten des menschlichen Gehörs hinausgehen.

Grundlegende Konzepte der Akustik

Das Auftreten von Klang ist auf mechanische Ursachen zurückzuführenSchwingungen von elastischen Körpern und Medien. Luft ist ein Klangleiter. Das zeigt die Erfahrung von Robert Boyle. Wenn Sie einen Klangkörper unter die Glocke einer Luftpumpe stellen, wird der Schall schwächer werden, wenn die Luft unter der Glocke herausgepumpt wird. Wenn die Luft unter der Glocke vorbei ist, hört der Ton ganz auf.

Während der Schwingung erzeugt der Körper abwechselndEntladung in der Luftschicht neben seiner Oberfläche, dann komprimiert diese Schicht. Die Ausbreitung von Wellen im Luftraum beginnt damit mit den Schwingungen der Luftschicht an der Körperoberfläche.

Wenn sich Schallwellen ausbreitenIm Weltraum wird eine Schalldämpfung beobachtet, die mit bestimmten irreversiblen Prozessen verbunden ist. Die Bedeutung ist, dass ein Teil der von der Schallwelle getragenen Energie vom Medium absorbiert wird.

Der Absorptionskoeffizient ist eine Größe,Das ist gleich dem Verhältnis der vom Medium absorbierten Schallenergie zu der Energie, die in das Medium eingetreten ist. Der Absorptionskoeffizient wird durch die innere Reibung oder Viskosität des Mediums, seine Wärmeleitfähigkeit, die Dichte des Mediums und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle beeinflusst.

Sich im Medium ausbreiten, die Welle eines Tageserreicht seine Grenze. Nach dieser Grenze beginnt ein anderes Medium, das aus anderen Teilchen besteht und in dem sich eine andere Schallgeschwindigkeit befindet. An dieser Grenze wird Schall reflektiert. In diesem Fall wird die Verdünnung der Partikel zu einer Verdickung und Kondensation zu einem Vakuum.

Dieser Effekt tritt auf, weil die Schwingungen,was die Welle an die Grenze des Mediums bringt, wird auf Teilchen eines anderen Mediums übertragen und wird zur Quelle einer neuen Welle. Die sekundäre Welle wird sich nicht nur in der zweiten Umgebung ausbreiten, sondern auch in der, von der sie ursprünglich kam. Dies ist die reflektierte Schallwelle.

An der Grenze des Mediums findet eine teilweise Passage stattKlang in das zweite Medium und eine teilweise Schallabsorption. Der Anteil der reflektierten Energie hängt vom Verhältnis der Mediendichten und auch vom Zustand der Grenzfläche ab. Zum Beispiel tritt die Reflexion einer Schallwelle, die sich in der Luft aus einer Flüssigkeitsoberfläche oder einem festen Körper ausbreitet, fast vollständig auf. Schallwellen, die sich in einem Festkörper ausbreiten, werden an der Grenze zur Luft fast vollständig reflektiert.

Mit dem Phänomen der Reflexion direkt verwandtAuftreten eines Echos. Die Essenz dieses Phänomens besteht darin, dass der Klang von der Quelle zu einem Hindernis kommt, das zur Grenze der Medien wird und von diesem reflektiert wird und an den Ort zurückkehrt, an dem die Welle ihren Ursprung hat.