Akustikaning fizik asoslari

Ovoz tebranishlari va to'lqinlarining tabiati

Ovoz- havo, suv va qattiq jismlardagi tebranish harakatlarining (to'lqinlarning) bir turi. tebranish tanasi (tor musiqa asbobi, vokal kordlari va boshqalar) havoda doimiy ravishda elastik to'lqinlar chiqaradi.

Ovoz to'lqinlari uzunlamasına - bu to'lqinning tarqalishi bo'ylab zarrachalarning tebranishlari sodir bo'lganda.

Asosiy xususiyatlar

Amalda tovush to'lqinlari xarakterlanadi

1) to'lqin uzunligi,

2) tebranish chastotasi

3) ularning tarqalish tezligi.

1) T to'lqinning tebranish davri, Bilan

2) a- to'lqin amplitudasi - tebranuvchi zarrachaning muvozanat holatidan chetga chiqish masofasi; m;

3) λ - to'lqin uzunligi - T vaqt ichida tarqaladigan masofa; m;

tovush chastotalari

Inson qulog'i f = 20 ÷ 20 000 Hz oralig'ida chastotali tebranishlarni qabul qiladi, bu l = 17 m ÷ 1,7 sm ga to'g'ri keladi.

Chastotali tovush tebranishlari:

f< 20 Гц - инфразвук; f >20 000 Hz - ultratovush.

Atmosfera bosimi orqali tovush tezligi

Bilan= √1,41 (p/ ρ ), qayerda

1.41 - havoning issiqlik sig'imlarining nisbati doimiy bosim p bilan va doimiy hajm y bilan;

p - atmosfera bosimi, Pa;

r - havo zichligi. kg / m 3.

Nisbat p/ ρ havo haroratiga bog'liq bo'lsa, havodagi tovush tezligi harorat bilan ifodalanishi mumkin:

c = 20T haqida .

T o - Kelvindagi harorat (Tselsiy bo'yicha harorat bilan farq 273 o).

Harorat ko'tarilgach, tezlik oshadi.

(0 o C s \u003d 331,5 m / s; 18 o C s da \u003d 342 Xonim).

To'lqin uzunligi bo'ylab tovush tezligi

l - to'lqin uzunligi, m;

s - tovush tezligi, m/s;

T - tebranish davri, s.

Chastota va to'lqin uzunligi

Ovoz maydonidagi (tovushning tarqalish zonasi) atrof-muhitning jismoniy holati bilan tavsiflanadi tovush bosimi(p) va zarrachalarning tebranish tezligi(υ).

Izotrop muhitda tovush tezligi Bilan zarrachalarning tebranish chastotasi bilan bog'liq f tenglama:

f = c / l, bu erda l - to'lqin uzunligi.

Chastota va to'lqin uzunligi o'rtasidagi bog'liqlik grafik tarzda ifodalanishi mumkin (4-rasm).


Guruch. to'rtta Ovoz to'lqinlarining chastotasi va to'lqin uzunligining grafik bog'liqligi.

Ovoz manbalari (shovqin)

Ochiq fazoda (erkin tovush maydoni) tovush (shovqin) manbalari nuqta va chiziqli bo'linadi.

nuqta, agar uning o'lchamlari tovush qabul qilgichgacha bo'lgan masofaga nisbatan kichik bo'lsa. Bunday manbalardan tovush energiyasi barcha yo'nalishlarda ajralib chiqadi (chapdagi 5-rasm),



Guruch. 5 Ovoz to'lqinlarining turlari

chiziq manbai bu doimiy ovoz chiqarishga ega bo'lgan bir yo'nalishda cho'zilgan shovqin manbai, masalan, quvur liniyasi, harakatlanuvchi oqim, poezd, bunday manbalar odatda silindrsimon tovush to'lqinlarini chiqaradi (o'ngdagi 5-rasm).

Umumiy ovoz reytingi

Ovoz quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflanadi:

Ovoz bosimi qiymati p,

Tovushning kuchi (intensivligi) I,

Ovoz manbaining tovush kuchi P

Ular juda xilma-xildir, ulardan foydalanish qiyin mutlaq e qiymatlar, shuning uchun texnik akustikada bu qiymatlar baholanadi nisbiy logarifmik birliklar- desibel dBa

Ovoz bosimi darajasini joriy etish katta ovoz bosimi diapazonini amalda qulay bo'lgan darajaga aylantirish imkonini berdi 0 dan 120 dBa gacha.

Ideal ovoz taqsimoti

tarqalgan tovush maydoni- tovush to'lqinlari qayta-qayta aks ettirilib, murakkab tovush maydonini hosil qiladi. Bunday xonada har qanday nuqtada o'rtacha ovoz bosimi darajasi va har qanday yo'nalishda tinglovchiga keladigan tovush energiyasining oqimi doimiy - ideal holat.

Ovozni yutuvchi material

Sirtga duch kelganda, tovush to'lqinlari sirtdan aks etishi yoki sirt tomonidan so'rilishi mumkin. So‘rilganda tovush to‘lqinlari o‘z energiyasining bir qismini yo‘qotadi. Qanchalik - materialga bog'liq va ovozni yutish koeffitsienti bilan tavsiflanadi α.

Ovozning fiziologik xususiyatlari.

Ushbu organning sezgirligi ko'p jihatdan eng yaxshi elektro-akustik apparatlarning xususiyatlaridan ustundir. Masalan, eshitish chegarasi shunchalik pastki, biroz pasayish shovqinni idrok etishga olib keladi. hazm qilish bilan birga keladi (6-rasm).


Guruch. 6

Ularning intensivligi va odam tomonidan idrok etilishiga ko'ra, tovushlar guruhlarga bo'linadi:

    eshitish chegarasidan tovush bosimi darajasigacha 40 dBa - inson qulog'i ularning idrokiga juda sezgir emas;

    tovush bosimi darajasi 40 dan 80-90 dBa - tovushlar va shovqinlarning asosiy qismi (radio, televidenie eshittirishlari, suhbat, maishiy shovqin va boshqalar) - inson qulog'i bu tovushlarni farqlash va tahlil qilish qobiliyatini oshiradi;

    katta intensivlikdagi tovushlar - og'riq chegarasiga 80-90 dBa dan ortiq 120-130 dBa - odamga tirnash xususiyati beruvchi ta'sir, tez charchash va asabiylashishga olib keladi.

Ovoz balandligi

Eshitish hissiyotining sub'ektiv sifati ovoz balandligi deb ataladi. Hajmi quyidagilarga bog'liq:

1) tovush bosimi R;

2) chastotalar tovush to'lqini f;

3) tovush to'lqin shakllari;

4) tovushning davomiyligi.

Uchun miqdoriy aniqlash ovoz balandligi darajasi, o'lchangan tovushni ma'lum bir chastotaning mos yozuvlar tovushi bilan sub'ektiv taqqoslash usuli qo'llaniladi; birlik fon.

Ovoz balandligi Sg = 20lgR qavat / 2 10 -4. qayerda

Ret - bir xil hajmga erishilganda standart tomonidan yaratilgan tovush bosimi.

Ko'ra, turli xil tovushlarning balandligi nisbatini hukm qilish imkonini beruvchi qiymat Xalqaro munosabatlar, tanlangan hajm formula bilan aniqlanadi

Sg \u003d 2 (L -40) / 10.

Ovoz birligi - orzu. Ovoz 1 ga teng ajoyib, ovoz balandligi Sg 40 ga teng bo'lgan tovushga ega fonlar. Formulaga ko'ra, tovush darajasining 10 ta fonga oshishi bilan ovoz balandligi 2 marta o'zgarishini aniqlash mumkin.

Biz barcha manfaatdor tomonlarga ma'lum qilamizki, hozirgi vaqtda TECHNOSONUS kompaniyalar guruhi (Korda-Volga MChJ, Vladimir, NPO KORDA, Moskva va boshqalar) "RUS "KORDA" MChJ kompaniyasi va ishlab chiqarilgan materiallar to'g'risida Internet orqali yolg'on ma'lumotlarni tarqatmoqda. "TermoZvukoIzol".


Biz MChJni rasman e'lon qilishimiz mumkin «RUS «KORDA"va oldingi MChJ" NPTO "KORDA" 1998 yildan hozirgi kunga qadar “TermoZvukoIzol” issiqlik va ovoz o‘tkazmaydigan materialni qonuniy asosda ishlab chiqarish va sotish.


Ishlab chiqarish uchun asos sifatida "Termosound o'tkazmaydigan va filtrlovchi material" ixtirosi uchun patent No 2077368 qo'llaniladi. Termozvukoizol"(1996 yildan beri ustuvor) va Texnik xususiyatlari 36.12.22-71-95" Issiqlik va ovoz izolyatsiya materiallari Termozvukoizol.


1998 yildan beri TermoZvukoIzol materiali hajmi, materiallari va ishlab chiqarish texnologiyasida turli xil o'zgarishlarga duch keldi. Lekin hech qachon ishlab chiqarish" ThermoSoundIsola' to'xtatilmadi.


2006-2007 yillarda material ishlab chiqarish uchun T (texnik) U (shartlar) " TermoZvukoIzol» 5763-001-18697935-2007. Hech bo'lmaganda ishlab chiqarish masalalarida ozgina bilimga ega bo'lganlar tushunishlari kerakki, 1996 yildan beri material chiqarayotgan tashkilot, 2006-2007 yillarda material ishlab chiqarish uchun texnik shartlarga o'zgartirishlar kiritgan holda, hech bo'lmaganda ustuvorlik nuqtai nazaridan hech qanday narsani buzmaydi. ishlab chiqarishning (ustuvorligi).


Shu sababli, "RUS" KORDA MChJ "materialni ishlab chiqarish va sotishni davom ettirmoqda" TermoZvukoIzol"va zamonaviy (20 yillik ishlab chiqarish tarixiga qaramay) arzon va samarali materialga qiziqqan barchani taklif qiladi" TermoZvukoIzol» hamkorlikka.

1. Ovoz. Ovoz maydonining asosiy xususiyatlari. tovushning tarqalishi

LEKIN. Ovoz to'lqini parametrlari

Elastik muhit zarrachalarining tovush tebranishlari murakkab xususiyatga ega va vaqt funktsiyasi sifatida ifodalanishi mumkin. a = a(t)(3.1-rasm, a).

3-rasm.

1 . Havo zarralarining tebranishlari.

Eng oddiy jarayon sinusoid tomonidan tasvirlangan (3-rasm).

1, b)

,

qayerda amax- tebranish amplitudasi;w = 2p f - burchak chastotasi; f- tebranish chastotasi.

Amplitudali garmonik tebranishlar amax va chastota f chaqirdi ohang.

Murakkab tebranishlar T vaqt davridagi samarali qiymat bilan tavsiflanadi

Sinusoidal jarayon uchun munosabat

Boshqa shakldagi egri chiziqlar uchun samarali qiymatning maksimal qiymatga nisbati 0 dan 1 gacha.

Tebranishlarni qo'zg'atish usuliga qarab quyidagilar mavjud:

· tekis tovush to'lqini , tekis tebranuvchi sirt tomonidan yaratilgan;

· silindrsimon tovush to'lqini, silindrning radiusli tebranuvchi yon yuzasi tomonidan yaratilgan;

· sharsimon tovush to'lqini , pulsatsiyalanuvchi to'p tipidagi tebranishlarning nuqta manbai tomonidan yaratilgan.

Ovoz to'lqinini tavsiflovchi asosiy parametrlar:

· tovush bosimi p zv, Pa;

· tovush intensivligiI, Vt / m 2.

· tovush to'lqin uzunligi l, m;

· to'lqin tezligi Bilan, Xonim;

· tebranish chastotasi f, Hz.

Agarda davomiylik tebranishlarni qo'zg'atadi, ular har tomonga ajralib turadi. Yaxshi misol - suvdagi to'lqinlarning tebranishlari. Bunday holda, mexanik tebranishlarning tarqalish tezligini farqlash kerak u (bizning holatda, suvning ko'rinadigan ko'ndalang tebranishlari) va bezovta qiluvchi harakatning tarqalish tezligi Bilan(uzunlamasına akustik tebranishlar).

Fizik nuqtai nazardan, tebranishlarning tarqalishi impulsning bir molekuladan ikkinchisiga o'tishidan iborat. Molekulyarlararo elastik bog'lanishlar tufayli ularning har birining harakati avvalgisining harakatini takrorlaydi. Impulsning uzatilishi ma'lum vaqtni talab qiladi, buning natijasida kuzatish nuqtalarida molekulalarning harakati tebranishlarning qo'zg'alish zonasida molekulalarning harakatiga nisbatan kechikish bilan sodir bo'ladi. Shunday qilib, tebranishlar ma'lum bir tezlikda tarqaladi. Ovoz to'lqini tezligi Bilan atrof-muhitning jismoniy xususiyatidir.

To'lqin uzunligi l tovush to'lqinining bir T davrida bosib o'tgan yo'l uzunligiga teng:

qayerda Bilan - ovoz tezligi , T = 1/f.

Havodagi tovush tebranishlari uning siqilishiga va siyraklashishiga olib keladi. Siqilish joylarida havo bosimi ortadi, kamdan-kam uchraydigan joylarda esa pasayadi.Bezovta qilingan muhitda mavjud bo'lgan bosim o'rtasidagi farq p cf hozirgi vaqtda va atmosfera bosimi p atm deb ataladi tovush bosimi (3.3-rasm) . Akustikada bu parametr asosiy bo'lib, uning yordamida qolganlari aniqlanadi.

p sv = p turmushga - p atm.(3.1)

3.3-rasm. Ovoz bosimi

Ovoz tarqaladigan muhit xos akustik impedans z A , bu Pa bilan o'lchanadi* s / m (yoki kg / (m 2.) *c) va tovush bosimi nisbatini ifodalaydi p tovush muhit zarralarining tebranish tezligiga u

z A = p sv /u= r* bilan, (3.2)

qayerda Bilan - ovoz tezligi , m;r - o'rtacha zichlik, kg / m 3 .

Turli o'rtacha qiymatlar uchun zA boshqacha.

Ovoz to'lqini o'z harakat yo'nalishi bo'yicha energiya tashuvchisidir. Harakat yoʻnalishiga perpendikulyar boʻlgan 1 m 2 boʻlakdan bir soniyada tovush toʻlqini olib oʻtadigan energiya miqdori deyiladi. tovush intensivligi . Ovozning intensivligi tovush bosimining muhitning akustik impedansiga nisbati bilan aniqlanadi Vt/m2:

Quvvatli tovush manbasidan sferik to'lqin uchun V, Radiusli shar yuzasida Vt tovush intensivligi r ga teng

I= V / (4 pr 2),

bu intensivlik sferik to'lqin tovush manbasidan masofa ortishi bilan kamayadi. Qachon tekis to'lqin tovush intensivligi masofaga bog'liq emas.

Ko'pincha ular o'tishda spektr, faza, chastota va boshqalar kabi tushunarli atamalardan foydalanadilar. Ammo ko'pincha biz bu aslida nima ekanligini to'liq tushunmaymiz. Bu atamalar aslida nimani anglatadi, ularning haqiqiy ma'nosini qanday "his qilish" mumkin? Siz kutubxonaga borib, radiotexnika nazariyasi va raqamli signallarni qayta ishlash bo'yicha kitoblarni o'qishingiz mumkin, lekin har doim ham muhimroq narsalar uchun vaqt etarli emas. Shu sababli, muallif o'quvchiga radiotexnika darsliklaridan parchalar berishga harakat qildi, "barmoqlarda" va eng kam formulalarni tushuntirdi (agar kimdir materialning "matematik" taqdimotiga qiziqsa).

Signalning to'lqin shakli (tovush). Davr. Chastotasi

Ovoz nima? Bu o'zgaruvchan ovoz (havo) bosimi quloq pardasi. Quloq tovush sifatida faqat bosimning o'zgarishini qabul qiladi. Bitta nota jaranglaganda, bosim vaqti-vaqti bilan ko'tariladi va tushadi va bu jarayon tsiklik takrorlanadi.

Davr(T, sek) - bu tsiklning davomiyligi.

Chastotasi(f, Hz, Hertz) - bir soniyaga to'g'ri keladigan davrlar soni. 1 Gerts - soniyada 1 tsikl.

f = 1 / T(chastota formulasi)

Bundan tashqari, tovush bosimining o'zgarishi qonuni (shakli) davrdan davrga o'zgarmaydi.

Agar bizda ohang bo'lsa, keyin turli notalar tomonidan hosil bo'lgan to'lqinlar (ular paydo bo'ladi yoki yo'qoladi) bir-biri bilan umumiy to'lqinga qo'shiladi. endi davri yo'q(tsiklni takrorlash).

Lekin shovqin nima?

Shovqin- bu signal(to'lqin shaklining davri yo'q) qaysi istalgan vaqtda Unda bor tasodifiy qiymat tovush bosimi. Shovqinning davri yo'q.

Ovoz, Ma'lumki kechikish bilan tarqaladi, qaysi masofaga bog'liq manbadan inson qulog'iga. Bu qanday sodir bo'ladi?

To'lqin uzunligi

Ovoz manbaining mexanik tebranishlari (musiqa asbobi yoki dinamik karnay) atrofdagi havoni siqib chiqaradi / kamaytiradi (itaradi / tortadi). Siqilgan havo o'z navbatida qo'shni havo hududini siqib, tovush manbasidan uzoqlasha boshlaydi. Shunday qilib, siqilgan havo maydoni tovush manbasidan quloqqa o'tadi.

Masofa, orasida havoning teng siqilish joylari chaqirdi tovush to'lqin uzunligi.

L=M/f(to'lqin uzunligi formulasi),

L - metrdagi to'lqin uzunligi;

M - tovush tezligi (331,46 m/s) soniyada metr;

f - Gertsdagi tovush chastotasi.

To'lqin uzunligi uchun:

20 Gts L20 = (331,46 m/s) / (20 Hz) = 16,5 m.

100 Gts L100 = (331,46 m/s) / (100 Hz) = 3,3 m.

1000 Gts L1000 = (331,46 m/s) / (1000 Gts) = 0,33 m = 33 sm.

10000 Gts L10000 = (331,46 m/s) / (10000 Gts) = 0,033 m = 3,3 sm.

20000 Gts L10000 = (331,46 m/s) / (20000 Gts) = 0,017 m = 1,7 sm.

Quloqqa "bosish" uchun siqilgan tovush maydoni musiqa asbobidan quloqqa qadar biroz vaqt ketishi kerak. Bu tovush kechikishini tushuntiradi.

Masofa chastotaga bog'liq bo'lmagan tovush tarqalishida kechikishni keltirib chiqaradi, chunki turli chastotalarda tovush tezligi bir xil.

Dt = l / M (tovush tarqalishining kechikish formulasi),

Dt - soniyalarda kechikish;

l - metrdagi masofa;

M - tovush tezligi (331,46 m/s) soniyada metr.

1 metr kechikishni keltirib chiqaradi tovushning tarqalishi

Dt= (1 m) / (331,46 m/s) = 0,003 soniya yoki 3 millisekund(Xonim).

Eshitish organlarining chastota diapazoni turli odamlar notekis, ayniqsa uning yuqori chegarasida. 12 000-16 000 gerts chastotasiga mos keladigan chivin yoki ko'rshapalakning chiyillashini, cicadalarning chiyillashini hamma ham eshitmaydi. Boshqalar janubiy bog'ning to'liq sukunatidan bahramand bo'lishlari mumkin, boshqalari esa park cicadalarning chiyillashi va midgeslarning chiyillashi bilan to'lganligini his qilishadi. Ammo o'rtacha hisobda odam 15-16 dan 16000 gertsgacha bo'lgan chastotalarni eshitadi deb ishoniladi. Bu chastotalar 21 m dan 2,1 sm gacha bo'lgan to'lqin uzunliklariga to'g'ri keladi.Momaqaldiroq po'stlog'ining to'lqin uzunligi taxminan 21 m, chivinlarning chiyillashi esa taxminan 2 sm to'lqin uzunligiga ega.

Inson ovozi asosiy chastotalarda hisoblangan uzunligi taxminan 4 m dan 28 sm gacha bo'lgan tovush to'lqinlarini ishlab chiqarishga qodir. Biroq, bizning ovozimiz tovushlari ko'plab yuqori ohanglarni (overtones) o'z ichiga oladi, ular unga tembr rangini beradi, buning natijasida biz odamni ovoz bilan taniy olamiz. Overtonlarning to'lqin uzunligi asosiy chastotalarga qaraganda ancha qisqa.

Bizning eng yaxshi radio qabul qiluvchilarimizdan biri "Mir" 5,67 m dan 5,2 sm (60-6500 gerts) gacha bo'lgan tovush to'lqinlarini juda zaiflashtirmasdan takrorlaydi.

Biz tovush to'lqinlarini uzunligi bo'yicha emas, balki chastotasi bilan tavsiflashga odatlanganmiz. Bu haqiqatan ham odat tufaylimi yoki biz buni majburan majburlashyaptimi?

Ovoz to'lqinining uzunligi tovush tarqalish tezligiga bog'liq (oldingi bo'limga qarang) va bu tezlik o'zgaruvchan. Havodagi tovush tezligi bir qator omillarga bog'liq: harorat, atmosfera bosimi, namlik. Quyida oddiy "atmosfera bosimida quruq havoda tovush to'lqinlarining tarqalish tezligi, shuningdek, ushbu tezliklarga mos keladigan tovush to'lqinining uzunligi ko'rsatilgan jadval mavjud.

Ushbu jadvaldan ko'rinib turibdiki, tovush tezligi va u bilan birga tovush to'lqinining uzunligi haroratga juda bog'liq. Bizning iqlimimiz sharoitida amalda kuzatiladigan havo harorati diapazonida tovush tezligi taxminan 15% ga o'zgaradi.“Ovoz tezligiga nafaqat harorat, balki havo namligi darajasi va havo harorati ham ta'sir qiladi. kattalik atmosfera bosimi(namlik va bosimning oshishi bilan tovush tezligi oshadi), aslida tovush to'lqinlarining uzunligidagi mumkin bo'lgan o'zgarishlar yanada kattaroq bo'ladi.

Aytilganlardan xulosa qilishimiz mumkinki, agar BIZ tovushni to'lqin uzunligi bilan tavsiflashni istasak, unda biz harorat, namlik va boshqa shartlarni aniq belgilashimiz kerak edi, ularsiz to'lqin uzunligini biron bir o'ziga xos ohang bilan bog'lash mumkin emas.

Eng qiyin va suyuq jismlar tovush havoga qaraganda tezroq tarqaladi. Quyida turli muhitlarda tovush tezligi va tovush to'lqinlarining uzunligi keltirilgan.

Jadvaldan ko'rinib turibdiki, kauchukdagi tovush to'lqinlarining tezligi oddiy haroratda havoga qaraganda taxminan 6 baravar kam, po'lat, shisha va yog'ochda esa taxminan 15 baravar yuqori.

Ovoz to'lqinlarining uzunligi va chastotasi haqida aytilganlarning hammasini o'qiyotganda, tabiiy ravishda savol tug'iladi: biz elektromagnit tebranishlarni chastota bo'yicha emas, balki to'lqin uzunligi bo'yicha aniqlaganimizda xato qilamizmi?

Qurilish haqida gapirganda, elektromagnit tebranishlarni to'lqin uzunligi bo'yicha emas, balki chastota bo'yicha aniqlash ham to'g'riroqdir. Biz xatolardan faqat bo'shliqda va havoda elektromagnit tebranishlarning tarqalish tezligi amalda bir xil bo'lishi va harorat, bosim va boshqa sabablarga bog'liq emasligi tufayli xalos bo'lamiz. Ammo agar biz elektromagnit to'lqinlarning tezligi sezilarli darajada farq qiladigan boshqa muhitda tarqalishi bilan shug'ullanishimiz kerak bo'lsa, unda to'lqin uzunligidan foydalanish noqulay bo'lar edi, chunki uzunliklar; to'lqinlar biz o'rgangan chastotalarga to'g'ri kelmaydi.

Keling, bitta misol keltiraylik. Bo'shliqdagi radioto'lqinlarning tezligi, ma'lumki, sekundiga 300 000 km (aniqrog'i, so'nggi ma'lumotlarga ko'ra, sekundiga 299 776 km), suvda esa 9 baravar kam. Bo'shliq va havoda 1000 kilogerts chastotasi 300 m to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi va suvda - 33 m.Ko'rib turganingizdek, farq juda muhim.

Sayyoramizda yashaydigan juda oz sonli tirik mavjudotlar radiotexnika adabiyotida tilga olingani bilan maqtana oladi. Bularga, masalan, ko'rshapalak, joylashuv stantsiyasining tirik prototipi kiradi. Ularga chivinlar kiradi.

Nima uchun chivin mashhur?

Chivinlar chiyillashi bilan mashhur. Chivinning chiyillashi balandligi va tovush kuchi nuqtai nazaridan inson qulog'i tomonidan qabul qilinadigan chastotalar va ovoz balandligi chegarasida yotadi. Shuning uchun, chivinlarning chiyillashi ko'pincha akustik jadvallarni boshlaydi yoki tugatadi va mashhur akustik taqqoslash va misollar uchun ishlatiladi.

Chivinning chiyillashi qanday raqamlar bilan tavsiflanadi?

Biz chivin chiyillashi deb ataydigan tovush uchuvchi chivinning qanotlari orqali hosil bo'ladi. Uning chastotasi taxminan 12-16 kilogerts oralig'ida. Bu chastotalar inson qulog'i uchun cheklangan. Ularni hamma ham eshitavermaydi. Bolalikda odam kattalarga qaraganda yuqori chastotalarni eshitadi. Shuning uchun, eng yaxshi, eng yuqori sifatli akustik qurilmalarda ham ular 12-15 kilogerts dan yuqori tovush chastotalarini qayta ishlab chiqarishga erisha olmaydi.

Axir, bizning qulog'imiz chivin chiqaradigan barcha tovush energiyasidan uzoqda, lekin uning juda kichik qismini idrok etadi. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, eshitish qobiliyati yaxshi bo'lgan odam ikki metr masofada chivinning chiyillashini eshitishi mumkin. Keyin chivin tomonidan ishlab chiqarilgan tovush kuchi radiusi 2 m bo'lgan shar bo'ylab taqsimlanadi, uning maydoni taxminan 5 x 105 sm2. Ushbu sharning 1 sm2 yuzasiga chivin chiyillashining kuchi (1 sm2 - quloqlarning kirish kanallari maydoni) atigi 25 10-16 vatt.

Bu shunday chastotalarda eshitishning chegarasi.

Shunisi qiziqki, havo massasi kirib boradi tebranish harakati, taxminan 44 kg ga teng.

Ko'rshapalak o'zining joylashuv xususiyatlari uchun mashhur ilmiy adabiyotlarda nishonlanadi. Aniqlanishicha, uning to‘liq zulmatda ishonch bilan ucha oladigan g‘ayrioddiy qobiliyati joylashuv usullaridan foydalanish bilan izohlanadi: ko‘rshapalaklar ultratovushlarni chiqaradi va to‘siqlardan o‘z aksini oladi. Ovoz yuborilishi va uning qaytishi o'rtasidagi vaqtdan boshlab u to'siqgacha bo'lgan masofani baholaydi va quloqlarning yo'naltirilgan harakati yordamida to'siq tomon yo'nalishni aniqlaydi. Ko'rshapalaklarning bu qobiliyatida texnologiyaning so'nggi yutuqlaridan biri - radar bilan qiziqarli o'xshashlikni topish mumkin. Ko'rshapalakni dengiz ultratovush lokatori - asdik bilan taqqoslaganda, bu o'xshashlik to'liq bo'ladi.

Ko'rshapalakning "joylashuvi" ma'lumotlari qanday?

Ko'rshapalak joylashuvni aniqlash uchun taxminan 50 kilogerts chastotasida ultratovushdan foydalanadi, bu taxminan 7 mm to'lqin uzunligiga (havoda) mos keladi. Shunday qilib, radiotexnika terminologiyasidan foydalanib, biz ko'rshapalakning joylashuv stantsiyasi millimetr to'lqinlarida ishlaydi, deb aytishimiz mumkin.

Radiotexnikada joylashuv stansiyalari tomonidan yuboriladigan signallarga zondlash impulslari deyiladi. Ko'rshapalaklar tomonidan "zondlash impulslarini" yuborish chastotasi bir xil emas. Statsionar sichqoncha soniyasiga o'nga yaqin ultratovushli "impuls" yuboradi. Parvozda portlashlar chastotasi ortadi va to'siqgacha bo'lgan masofaga bog'liq. O'rtacha, parvoz paytida ko'rshapalaklar har soniyada 30 ga yaqin "impuls" yuboradi, ammo parvoz yo'lida to'siqni topib, jo'natishni tezlashtiradi. To'siqdan taxminan 1 m masofada u sekundiga 60 ga yaqin posilkani tashkil qiladi.

Har bir portlashning davomiyligi taxminan 1 millisekundni tashkil qiladi, portlashlar orasidagi intervallar o'rtacha 30 millisekundni tashkil qiladi. Yuborish chastotasiga qarab, intervallarning davomiyligi o'zgaradi.

Havodagi tovush tezligi sekundiga taxminan 340 m, ya'ni 1 m masofani tovush 3 millisekundda bosib o'tadi. To'siqgacha bo'lgan masofa 0,5 m bo'lsa, aks ettirilgan zarba 3 millisekunddan keyin qaytadi. Shunday qilib, ko'rshapalak 2-3 millisekundlik vaqt oralig'ini taxmin qilish qobiliyatiga ega.

ultratovush tebranishlari havoda ular tezda parchalanadi; natijada, ko'rshapalak 20-25 m dan ortiq bo'lmagan masofadagi to'siqlarni aniqlash qobiliyatiga ega.

Sinovlar shuni ko'rsatdiki, yarasalar 70 kilogertsgacha bo'lgan ultratovush chastotalarini idrok etadilar.

Qizig'i shundaki, ko'rshapalaklar uchun oziq-ovqat bo'lib xizmat qiladigan ba'zi tungi hasharotlar ultratovush nurlanishiga sezgirlikni rivojlantirdi, bu ularga hujumdan qochishga yordam beradi. Ultratovushlar bilan nurlantirilganda, bu hasharotlar darhol tez parvoz qiladi. Bunday holda, samolyotlar, kemalar va boshqalarning radio jihozlari bilan o'xshashlikni ham ko'rish mumkin, bu esa radar signallarining ta'sirini aniqlash imkonini beradi.

Ko'rshapalak yagona tirik lokator emas. Ovoz impulslarini chiqaradigan va ularning aksini ushlaydigan boshqa tirik mavjudotlar ham bor. Bularga, masalan, Nilning uzun burunli baliqlari va Janubiy Amerika guacharo qushi kiradi.