የድምፅ ሞገድ፡ ቀመር፣ ንብረቶች። የድምፅ ሞገዶች ምንጮች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የድምፅ ሞገድ በጋዝ ፣ፈሳሽ እና ጠጣር ሚዲያዎች ውስጥ የሚፈጠር የሞገድ ሂደት ሲሆን ይህም ወደ ሰው ሰሚ አካላት ሲደርስ እንደ ድምፅ ይገነዘባሉ። የእነዚህ ሞገዶች ድግግሞሽ ከ 20 እስከ 20,000 ማወዛወዝ በሰከንድ ውስጥ ነው. ለድምፅ ሞገድ ቀመሮችን እንሰጣለን እና ባህሪያቱን በበለጠ ዝርዝር እንመለከታለን።

ለምን የድምፅ ሞገድ አለ?

ብዙ ሰዎች የድምፅ ሞገድ ምን እንደሆነ ይገረማሉ። የድምፅ ተፈጥሮ በተለዋዋጭ መካከለኛ ክፍል ውስጥ የመበሳጨት ሁኔታ ሲከሰት ነው። ለምሳሌ, በመጭመቅ መልክ ያለው የግፊት መዛባት በተወሰነ የአየር መጠን ውስጥ ሲከሰት, ይህ ቦታ በጠፈር ውስጥ ይስፋፋል. ይህ ሂደት ከምንጩ አጠገብ ባሉ ቦታዎች ላይ የአየር መጨናነቅን ያመጣል, ይህም ደግሞ እየሰፋ ይሄዳል. ይህ ሂደት አንዳንድ ተቀባይ እስኪደርስ ድረስ ብዙ እና ብዙ ቦታን ይሸፍናል ለምሳሌ የሰው ጆሮ።

የድምፅ ሞገዶች አጠቃላይ ባህሪያት

የድምፅ ሞገድ ምን እንደሆነ እና በሰው ጆሮ እንዴት እንደሚታይ እንመልከት። የድምፅ ሞገድቁመታዊ ነው, እሱ, ወደ ጆሮው ሼል ውስጥ ሲገባ, በተወሰነ ድግግሞሽ እና ስፋት ላይ የጆሮ ታምቡር ንዝረትን ያመጣል. እንዲሁም እነዚህን ለውጦች ከገለባው አጠገብ ባለው የአየር ማይክሮቮልዩም ግፊት ውስጥ እንደ ወቅታዊ ለውጦች መወከል ይችላሉ። በመጀመሪያ ደረጃ፣ ከመደበኛው የከባቢ አየር ግፊት አንፃር ይጨምራል፣ እና በመቀጠል ይቀንሳል፣የሃርሞኒክ እንቅስቃሴ የሂሳብ ህጎችን በማክበር። በአየር መጨናነቅ ላይ የሚደረጉ ለውጦች ስፋት፣ ማለትም፣ በድምፅ ሞገድ በሚፈጠረው ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ግፊት መካከል ያለው ልዩነት፣ ከከባቢ አየር ግፊት ጋር ያለው ልዩነት ከድምጽ ሞገድ መጠኑ ስፋት ጋር ተመጣጣኝ ነው።

በርካታ የአካላዊ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የሰው ጆሮ ምንም ሳይጎዳ ሊገነዘበው የሚችለው ከፍተኛው ግፊት 2800 µN/ሴሜ² ነው። ለማነጻጸር ያህል፣ ከምድር ገጽ አጠገብ ያለው የከባቢ አየር ግፊት 10 ሚሊዮንµN/ሴሜ^{2 ነው እንበል። የግፊት እና የመወዛወዝ ስፋትን ተመጣጣኝነት ግምት ውስጥ በማስገባት የኋለኛው ዋጋ ለጠንካራ ሞገዶች እንኳን ቀላል አይደለም ማለት እንችላለን. ስለ የድምጽ ሞገድ ርዝመት ከተነጋገርን በሴኮንድ ለ1000 ንዝረት ድግግሞሽ አንድ ሺህ ሴንቲ ሜትር ይሆናል።}

በጣም ደካማ ድምጾች የ0.001µN/ሴሜ² የግፊት መዋዠቅ ይፈጥራሉ፣ተዛማጁ የማዕበል ንዝረት ስፋት ለ1000 Hz ድግግሞሽ 10^{- ነው። 9}ሴ.ሜ ሲሆን የአየር ሞለኪውሎች አማካኝ ዲያሜትር 10^{-8 ሴሜ ሲሆን ይህ ማለት የሰው ጆሮ እጅግ በጣም ስሜታዊ የሆነ አካል ነው።}

የድምፅ ሞገዶች ጥንካሬ ጽንሰ-ሀሳብ

ከጂኦሜትሪክ ጋርከድምፅ ሞገድ አንፃር የአንድ የተወሰነ ቅርጽ ንዝረት ነው, ከአካላዊ እይታ አንጻር, የድምፅ ሞገዶች ዋናው ንብረት ኃይልን የማስተላለፍ ችሎታ ነው. በጣም አስፈላጊው የሞገድ ኃይል ማስተላለፊያ ምሳሌ ፀሐይ ነው፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችዋ ለመላው ፕላኔታችን ኃይል ይሰጣሉ።

የድምፅ ሞገድ በፊዚክስ ውስጥ ያለው ኃይለኛ ማዕበል በአንድ ክፍል ወለል በኩል የሚወስደው የኃይል መጠን ሲሆን ይህም ማዕበሉን ለማሰራጨት እና በአንድ ክፍል ጊዜ ነው። ባጭሩ የማዕበል ጥንካሬ ኃይሉ በአንድ ክፍል አካባቢ የሚተላለፍ ነው።

የድምፅ ሞገድ ጥንካሬ ብዙውን ጊዜ የሚለካው በዲሲቤል ሲሆን እነዚህም በሎጋሪዝም ሚዛን ላይ ተመስርተው ለውጤቶቹ ተግባራዊ ትንተና ምቹ ናቸው።

የተለያዩ ድምፆች ጥንካሬ

የሚከተለው የዲሲብል ሚዛን የተለያዩ የድምፅ ንጣፎችን ትርጉም እና የሚያስከትሉትን ስሜቶች ሀሳብ ይሰጣል፡

አስደሳች እና ምቾት ለማይሰማቸው ስሜቶች መነሻው በ120 ዴሲቤል (ዲቢ) ይጀምራል፤
የሚቀዳ መዶሻ 95 ዲቢቢ ድምፅ ያመነጫል፤
ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ባቡር - 90 ዲባቢ፤
የትራፊክ ጎዳና - 70 ዲባቢ፤
የተለመደው በሰዎች መካከል የሚደረግ ውይይት መጠን 65 ዲባቢ ነው፤
በመካከለኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ዘመናዊ መኪና 50 ዲቢቢ ድምፅ ያመነጫል፤
አማካኝ የሬዲዮ መጠን - 40 ዲባቢ፤
ጸጥ ያለ ውይይት - 20 ዲባቢ፤
የዛፍ ቅጠሎች ጫጫታ - 10 dB;
ዝቅተኛው የሰው ድምጽ ትብነት ገደብ ወደ 0 ዲቢ ይጠጋል።

የሰው ጆሮ ስሜት በዚህ ላይ የተመሰረተ ነው።የድምፅ ድግግሞሽ እና ለድምጽ ሞገዶች ከ2000-3000 Hz ድግግሞሽ ከፍተኛው እሴት ነው። በዚህ የድግግሞሽ ክልል ውስጥ ላለ ድምጽ፣ የታችኛው የሰው ልጅ ስሜታዊነት ገደብ 10-5 dB ነው። ከተጠቀሰው የጊዜ ክፍተት ከፍ ያለ እና ያነሱ ድግግሞሾች ወደ 20 Hz እና 20,000 ኸርዝ የሚጠጉ ድግግሞሾችን በሚሰማበት መንገድ ዝቅተኛ የስሜታዊነት ገደብ እንዲጨምር ይመራሉ ።

ከላይኛው የኃይለኛነት ደረጃ አንፃር ሲታይ ድምፁ ለአንድ ሰው መቸገር አልፎ ተርፎም ህመምን ማስከተል ይጀምራል፣ በተግባር ድግግሞሽ ላይ የተመሰረተ አይደለም እና ከ110-130 ዲቢቢ ክልል ውስጥ እንደሚገኝ መታወቅ አለበት።.

የድምፅ ሞገድ ጂኦሜትሪክ ባህሪያት

እውነተኛ የድምፅ ሞገድ ውስብስብ የሆነ የርዝመታዊ ሞገዶች ጥቅል ነው፣ እሱም ወደ ቀላል harmonic ንዝረቶች ሊበላሽ ይችላል። እያንዳንዱ እንደዚህ አይነት ንዝረት ከጂኦሜትሪክ እይታ አንጻር በሚከተሉት ባህሪያት ይገለጻል፡

Amplitude - ከፍተኛው የእያንዳንዱ የሞገድ ክፍል ከተመጣጣኝ መዛባት። ለዚህ እሴት፣ ስያሜው A.
ጊዜ። ይህ ቀላል ሞገድ ሙሉ ማወዛወዝን ለማጠናቀቅ የሚወስደው ጊዜ ነው. ከዚህ ጊዜ በኋላ, እያንዳንዱ የማዕበሉ ነጥብ የማወዛወዝ ሂደቱን መድገም ይጀምራል. ወቅቱ ብዙውን ጊዜ በ T ፊደል ይገለጻል እና በSI ሲስተም ውስጥ በሰከንዶች ውስጥ ይለካል።
ድግግሞሽ። ይህ የተወሰነ ሞገድ በሰከንድ ምን ያህል ማወዛወዝን እንደሚያሳይ የሚያሳይ አካላዊ መጠን ነው። ማለትም፣ በትርጉሙ፣ ከወቅቱ ጋር የተገላቢጦሽ እሴት ነው።በላቲን ፊደል ረ. ለድምፅ ሞገድ ድግግሞሽ፣ በወር አበባ ጊዜ የሚወሰንበት ቀመር እንደሚከተለው ነው፡- f=1/T.
የማዕበል ርዝማኔ በአንድ የመወዛወዝ ወቅት የሚጓዝበት ርቀት ነው። በጂኦሜትሪ ደረጃ፣ የሞገድ ርዝመት በ sinusoidal ከርቭ ላይ ባሉ ሁለት ከፍተኛ ወይም ሁለት ቅርብ ሚኒማ መካከል ያለው ርቀት ነው። የድምፅ ሞገድ የመወዛወዝ ርዝመት በአየር መጨናነቅ አቅራቢያ ባሉ አካባቢዎች ወይም ሞገዱ በሚንቀሳቀስበት ቦታ ላይ በጣም አልፎ አልፎ በሚገኙት ቦታዎች መካከል ያለው ርቀት ነው። ብዙውን ጊዜ በግሪክ ፊደል λ. ይገለጻል
የድምፅ ሞገድ ስርጭት ፍጥነት የመጨመቂያው ቦታ ወይም የሞገድ ብርቅዬ ቦታ በአንድ አሃድ የሚሰራጭበት ርቀት ነው። ይህ እሴት በደብዳቤ ቁ. ለድምጽ ሞገድ ፍጥነት፣ ቀመሩ፡- v=λf. ነው።

የንፁህ የድምፅ ሞገድ ጂኦሜትሪ ማለትም የማያቋርጥ ንፅህና ማዕበል የ sinusoidal ህግን ያከብራል። በአጠቃላይ የድምፅ ሞገድ ቀመር: y=Asin (ωt) ሲሆን y የአንድ የተወሰነ የሞገድ ነጥብ ማስተባበሪያ ዋጋ ነው, t ጊዜ ነው, ω=2pif ነው. የሳይክል መወዛወዝ ድግግሞሽ።

የጊዜያዊ ድምጽ

ብዙ የድምፅ ምንጮች ወቅታዊ ተብለው ሊወሰዱ ይችላሉ ለምሳሌ የሙዚቃ መሳሪያዎች እንደ ጊታር፣ ፒያኖ፣ ዋሽንት ያሉ ድምጾች፣ ነገር ግን በተፈጥሮ ውስጥ ብዙ ቁጥር ያላቸው ድምጾች ከጊዜ ወደ ጊዜ አሉ ማለትም የድምፅ ንዝረት ይለዋወጣል። የእነሱ ድግግሞሽ እና ቅርፅ በጠፈር ውስጥ. በቴክኒካዊነት, እንደዚህ አይነት ድምጽ ጫጫታ ይባላል. ብሩህየአፔሪዮዲክ ድምጽ ምሳሌዎች የከተማ ጫጫታ፣ የባህር ድምጽ፣ የከበሮ መሳሪያዎች ድምፆች እና ሌሎችም።

የድምጽ ስርጭት መካከለኛ

ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች በተለየ መልኩ ፎቶኖቹ ለስርጭታቸው ምንም አይነት የቁሳቁስ መሃከለኛ አያስፈልጋቸውም ፣የድምፅ ባህሪው ለስርጭቱ የተወሰነ ሚዲያ ያስፈልጋል ፣ይህም በፊዚክስ ህግ መሰረት የድምፅ ሞገዶች አይችሉም። በቫኩም ውስጥ ያሰራጩ።

ድምፅ በጋዞች፣ ፈሳሾች እና ጠጣሮች ውስጥ ሊጓጓዝ ይችላል። የድምፅ ሞገድ በመገናኛ ውስጥ የሚሰራጭ ዋና ዋና ባህሪያት የሚከተሉት ናቸው፡

ማዕበል በመስመር ያሰራጫል፤
በሁሉም አቅጣጫ በእኩልነት ይሰራጫል ወጥ በሆነ ሚዲያ ማለትም ድምፅ ከምንጩ ይለያል፣ፍፁም ሉላዊ ገጽታ ይፈጥራል።
የድምፅ ስፋት እና ድግግሞሹ ምንም ይሁን ምን ሞገዶቹ በተመሳሳይ ፍጥነት በተሰጠው መካከለኛ ይሰራጫሉ።

የድምፅ ሞገዶች ፍጥነት በተለያዩ ሚዲያ

የድምፅ ስርጭት ፍጥነት በሁለት ዋና ዋና ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው፡ ማዕበሉ የሚንቀሳቀስበት መካከለኛ እና የሙቀት መጠኑ። በአጠቃላይ የሚከተለው ህግ ይተገበራል፡ መካከለኛው ጥቅጥቅ ባለ መጠን እና የሙቀት መጠኑ ከፍ ባለ መጠን ድምፁ በፍጥነት ወደ ውስጥ ይንቀሳቀሳል።

ለምሳሌ የድምፅ ሞገድ በአየር ላይ የሚሰራጨው ፍጥነት ከምድር ገጽ አጠገብ በ20 ℃ የሙቀት መጠን እና እርጥበት 50% በሰአት 1235 ኪሜ ወይም 343 ሜትር በሰአት ነው። በውሃ ውስጥ በተወሰነ የሙቀት መጠን, ድምጽ 4.5 ጊዜ በፍጥነት ይጓዛል, ከዚያበሰዓት 5735 ኪሜ ወይም 1600 ሜ. የድምፅ ፍጥነት በአየር ውስጥ ባለው የሙቀት መጠን ላይ ጥገኛ መሆንን በተመለከተ በእያንዳንዱ ዲግሪ ሴልሺየስ የሙቀት መጠን በመጨመር በ 0.6 ሜ / ሰ ይጨምራል።

Timbre እና ቃና

ሕብረቁምፊ ወይም የብረት ሳህን በነጻነት እንዲንቀጠቀጡ ከተፈቀደ የተለያየ ድግግሞሽ ድምፆችን ይፈጥራል። የአንድ የተወሰነ ድግግሞሽ ድምጽ የሚያወጣ አካል ማግኘት በጣም አልፎ አልፎ ነው፣ ብዙውን ጊዜ የነገር ድምፅ በተወሰነ የጊዜ ክፍተት ውስጥ የድግግሞሽ ስብስብ አለው።

የድምፅ ቲምብር የሚወሰነው በውስጡ ባለው የሃርሞኒክስ ብዛት እና መጠናቸው ነው። ቲምበሬ ተጨባጭ እሴት ነው ፣ ማለትም ፣ እሱ በአንድ የተወሰነ ሰው የሚሰማውን ነገር ግንዛቤ ነው። ቲምበሬ ብዙውን ጊዜ በሚከተሉት ቅጽሎች ይገለጻል፡- ከፍተኛ፣ ደመቅ፣ ቀልደኛ፣ ዜማ እና የመሳሰሉት።

Tone ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ተብሎ እንዲመደብ የሚያስችል የድምፅ ስሜት ነው። ይህ እሴት እንዲሁ ተጨባጭ ነው እናም በማንኛውም መሳሪያ ሊለካ አይችልም። ቶን ከተጨባጭ ብዛት ጋር የተቆራኘ ነው - የድምፅ ሞገድ ድግግሞሽ ፣ ግን በመካከላቸው ምንም የማያሻማ ግንኙነት የለም። ለምሳሌ, ለአንድ-ድግግሞሽ የቋሚ ጥንካሬ ድምጽ, ድግግሞሹ ሲጨምር ድምፁ ይነሳል. የድምፁ ድግግሞሹ ቋሚ ሆኖ ከቀጠለ ግን ጥንካሬው ከጨመረ ድምፁ ዝቅተኛ ይሆናል።

የድምፅ ምንጮች ቅርፅ

በሜካኒካል የሚርገበገብ እና ድምጽ በሚፈጥር የሰውነት ቅርጽ መሰረት ሶስት ዋና ዋና የድምጽ ሞገድ ምንጮች አሉ፡

የነጥብ ምንጭ። የድምፅ ሞገዶች ክብ ቅርጽ ያላቸው እና ከምንጩ ርቀት ጋር በፍጥነት በመበስበስ (ከምንጩ ያለው ርቀት በግምት 6 ዲቢቢ ከሆነ) ያመነጫል።
የመስመር ምንጭ። ከነጥብ ምንጭ ይልቅ ኃይላቸው በዝግታ የሚቀንስ ሲሊንደሪካል ሞገዶችን ይፈጥራል (ከምንጩ ርቀቱ ለእያንዳንዱ በእጥፍ መጠን መጠኑ በ3 ዲቢቢ ይቀንሳል)።
ጠፍጣፋ ወይም ባለ ሁለት አቅጣጫ ምንጭ። ማዕበሎችን የሚያመነጨው በተወሰነ አቅጣጫ ብቻ ነው. የዚህ አይነት ምንጭ ምሳሌ በሲሊንደር ውስጥ የሚንቀሳቀስ ፒስተን ነው።