Ultragarsas infragarsas ultragarsas
5 (100%) 1 vote

Ultragarsas infragarsas ultragarsas

GARSAS, ULTRAGARSAS IR INFRAGARSAS

Garso prigimtis. Garso bangos.

Garso šaltinis visada yra koks nors virpantis kūnas, sukeliantis aplinkoje mechanines bangas. Pasiekusios žmogaus ausį, tos bangos sukelia jos viduje būgnelio priverstinius virpesius, ir žmogus junta tą garsą. Mechaninės bangos, sukeliančios žmogui garso pojūtį, vadinamos garso bangomis.

Oru sklindančią garso bangą sudaro dalelių sutankėjimai ir praretėjimai – ji yra išilginė. Suprantama, žmogus gali girdėti garsą tik tuo atveju, kai tarp garso šaltinio ir jo ausies yra aplinka, kuria gali sklisti garso bangos. Beorė erdvė neperduoda garso.

Tyrinėjant garso reiškinius, buvo nustatyta, kad anaiptol ne visos mechaninės bangos sukelio žmogui garso pojūtį: garso bangos yra tik tos, kurių svyravimo dažnis – nuo 16 iki 20000Hz.

Įvairiems žmonėms apatinė ir viršutinė girdimų dažnių ribos gali šiek tiek skirtis. Vadinasi, žmogus girdi garsą, jeigu tenkinamos keturios sąlygos:

1.yra garso šaltinis;

2.tarp ausies ir garso šaltinio yra tampri aplinka;

3.garso šaltinis virpa nuo 16 iki 20000Hz dažniu;

4.garso bangų galingumo užtenka garso pojūčiui sukelti;

Garso greitis.

Dažniausiai žmogui garso pojūtį sukelia bangos, sklindančios oru, todėl išsiaiškinsime, kaip buvo nustatytas garso plitimo oru greitis. Visi žinome, kad audros metu pirmiau pamatome žaibo tvyksnį, o po to išgirstame griaustinį. Taip yra todėl, kad šviesa sklinda šimtus kartų greičiau už garsą.

Garsas sklinda oru 00C temperatūroje 332m/s greičiu, o kylant temperatūrai, jo greitis didėja. Garso greitis, kaip ir bet kokių bangų sklidimo greitis, apskritai, priklauso nuo aplinkos ir išorinių sąlygų. Pavyzdžiui, vandenyje garso greitis yra 1450 m/s, pliene – 5000 m/s.

Garsumas ir garso intensyvumas.

Įvairūs girdimi garsai sukelia mums kokybiškai skirtingus pojūčius. Dažnai tie skirtumai būna subjektyvūs – įvairūs žmonės skirtingai suvokia tą patį garsą. Pavyzdžiui, vienam žmogui tas pats garsas atrodo garsus, o kitam – tylus.

Garso intensyvumą matuojame energija, kurią perneša garso bangos per laiko vienetą pro statmeno jų sklidimo krypčiai paviršiaus ploto vienetą.

Bangų pernešama energija, kaip žinome, yra proporcinga jų amplitudės kvadratui ir dažnio kvadratui. Todėl ir garso intensyvumas yra tiesiog proporcingas garso bangoje vykstančių svyravimų amplitudės kvadratui bei dažnio kvadratui.

Kai iš garso šaltinio sklinda sferinės bangos, garso intensyvumas yra atvirkščiai proporcingas atstumo nuo garso šaltinio iki imtuvo kvadratui,.

Žinoma, kad garsumas didėja, didėjant garso virpesių amplitudei;tolstant nuo garso šaltinio, jis mažėja. Bandymais nustatyta, kad jokioms kitoms garso savybėms svyravimo amplitudė neturi įtakos.

Žmogaus ausis nepaprastai jautri. Mažiausią garso intensyvumą, kuriam esant jau girdimas garsas, vadiname girdimumo slenksčiu. J is priklauso nuo virpesių dažnio. Pavyzdžiui, 2000Hz dažnio garso signalo girdimumo aslenkstis yra 2·10-12 J/(m2·s). Mažesnių dažnių garsų girdimumo slenkstį atitinka gerokai didesnis intensyvumas.

Tono aukštis ir garso tembras.

Dar vienas garso požymis, kurį skiria žmogaus ausis, yra tono aukštis. Pavyzdžiui, lengvai atskiriame uodo zyzimą nuo kamanės zvimbimo ir sakome, kad skrendančio uodo garsas yra aukšto tono , o kamanės žemo.

Garsas, atitinkantis vieno dažnio virpesius, vadinamas tonu. Garso požymis, kurį lemia virpesių dažnis, vadinamas tono aukščiu. Sakoma, kad didesnio dažnio virpesius atitinka aukštesnis tonas. Kartais tono aukštį patogiau apibūdinti oru sklindančių garso bangų ilgiu. Iš tikrųjų, pritaikę formulę 00 C temperatūros orui, gausime: l=332 m/s :n.

Matome, kad aukštesnį toną atitinka trumpesnė banga. Apibūdinant tono aukštį bangos ilgiu, reikia atsiminti, kad pastarasis priklauso dar ir nuo aplinkos. Todėl skirtingose aplinkose tą patį toną atitinka skiringo ilgio bangos: jo ilgesnės toje aplinkoje, kurioje didesnis garso bangų greitis.

Dažnai susiduriame su sudėtingais garsais, kuriuose nagalima atskirti atskirų tonų. Tokius garsus vadiname triukšmu.

Be garsumo ir tono aukščio, žmogus skiria garsus pagal dar vieną požymį. Garso požymis, iš kurio galima spręsti apie jo šaltinį, vadinamas tembru. Pagal tembrą atpažįstame, kas kalba, dainuoja ar kokiu muzikos instrumentu groja.

Kiekvienas garso šaltinis kuria stovinčiąsias bangas, pvz., styga virpa kaip vienas kūnas ir skleidžia tam tikrą toną, kurį vadiname pagrindiniu tonu. Tačiau joje susidaro ir papildomos stovinčiosios bangos. Papildomi garso šaltinio tonai vadinami aukštesniosiomis harmonikomis, arba virštoniais (obertonais). Jie visada būna aukštesni už pagrindinį toną. Virpesių teorija įrodo, kad virštonių dažniai turi būti pagrindinio tono dažnio kartotiniai.

Kiekvienas garso šaltinis skleidžia skirtingus obertonus – skiriasi jų skaičius, dažniai, garsumas. Tai ir suteikia garsui būdingą atspavį – tembrą, kuriuo jis skiriasi nuo to paties tono garsų, skleidžiamų kitų šaltinių. Pastebėsime, kad gryniausią vieno tono garsą skleidžia kamertonai, todėl jais naudojamės, kai reikia išgauti tam tikro dažnio garsus, pvz., derinant muzikos instrumentus.

Garso bangų interferencija. Mušimai.

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 820 žodžiai iš 1639 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.