Закон о слышимости

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина у человека не играет существенной роли для слуха. Звуковая волна проходит через слуховой проход и частично отражается от барабанной перепонки. В результате интерференции падающей и отраженной волн может возникнуть акустический резонанс. Наиболее существенной частью среднего уха являются барабанная перепонка и слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Косточки осуществляют передачу механических колебаний от воздушной среды наружного уха к жидкой среде внутреннего. Жидкая среда внутреннего уха имеет волновое сопротивление, приблизительно равное волновому сопротивлению воды. При прямом переходе звуковой волны из воздуха в воду передается лишь 0,123% падающей интенсивности. Поэтому основное назначение среднего уха — способствовать передаче внутреннему уху большей интенсивности звука. Еще одна из функций среднего уха — ослабление передачи колебаний в случае звука большой интенсивности. Это осуществляется рефлекторным расслаблением мышц косточек среднего уха. Наружное и среднее ухо относятся к звукопроводящей системе. Звуковоспринимающей системой является внутреннее ухо. Главной частью внутреннего уха является улитка, преобразующая механические колебания в электрический сигнал.

Звук является объектом слуховых ощущений, поэтому оценивается человеком субъективно.

Высота тона — субъективная характеристика, обусловленная, прежде всего частотой основного тона.

Тембр звука почти исключительно определяется спектральным составом.

Громкость — еще одна субъективная оценка звука, которая характеризует уровень слухового ощущения.

Несмотря на субъективность, громкость может быть оценена количественно путем сравнения слухового ощущения от двух источников. В основе создания шкалы уровней громкости лежит важный психофизический закон Вебера—Фехнера: если раздражение увеличивается в геометрической прогрессии (т. е. в одинаковое число раз), то ощущение этого раздражения возрастает в арифметической прогрессии (т. е. на одинаковую величину).

Математически это означает, что громкость звука пропорциональна логарифму интенсивности звука. Если действуют два звуковых раздражения с интенсивностями / и /0, причем /0 — порог слышимости, то на основании закона Вебера—Фехнера громкость относительно /0 связана с интенсивностью следующим образом:

где K— некоторый коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты и интенсивности.

Похожие вопросы

  • Биофизика — . звука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимости.
    Биофизическиеосновывосприятиязвука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимостиучеловека. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.
  • Шпаргалки по биофизике
    Биофизическиеосновывосприятиязвука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимостиучеловека. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина учеловека не . подробнее ».
  • Биофизика — Состав и функции биологических мембран
    Биофизическиеосновывосприятиязвука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимостиучеловека.
    — матрицы структурной основы для встроенных белков, гликопротеинов и гликолипидов
  • Шпаргалки по биофизике
    Биофизическиеосновывосприятиязвука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимостиучеловека. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина учеловека не . подробнее ».
  • Биофизика — Условия светопоглощения (взаимодействия квантов света).
    Биофизическиеосновывосприятиязвука. ЗаконВебераФехнера. Порогислышимостиучеловека.
  • Медицинская физика — Акустика
    Воспринимая тоны, человек различает их по высоте.
    В основе создания шкалы уровней громкости лежит психофизический законВебераФехнера.
    Если действуют два звуковых раздражения с интенсивно-стями I и I0, причем I0 – порогслышимости, то на основании закона.
  • История психологии — . (Гельмгольц) Психофизика (ВеберФехнер)
    Используемый Г. Фехнерои метод математических исчислений и выведенный на основе этого метода закон чувствительности индивида (закон Веберэ-Фехнера) позволили психологии осуществлять исследования, основанные не на домыслах.
  • Общая психология — ПСИХОФИЗИКА ОЩУЩЕНИЙ
    Ее основы заложили Э.Г. Вебер и Г. Фехнер.
    Эта формула названа психофизическим закономФехнераВебера. Пороги чувствительности сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он решает.
  • БиофизикаБиофизические процессы восприятиязвуковых колебаний.
    Ушная раковина учеловека не играет существенной роли для слуха.
    Человек в результате опыта научился ассоциировать изменение спектра звуковой волны с направлением па источник звука.
  • История психологии — Психофизика. Г. Фехнер и Э. Вебер
    Особую роль в изучении этого вопроса сыграли работы Э. Вебера по изучению осязания и порогов чувствительности.
    Установленные Фехнером положения об измеримости психофизических отношений и о возможности применения математического закона к ним.

найдено похожих страниц:10

cribs.me

Закон о слышимости

М Е Д И Ц И Н С К А Я Э Л Е К Т Р О Н И К А

Лабораторная работа № 18
ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ УХА НА ПОРОГЕ СЛЫШИМОСТИ

Цель работы. Изучение основных физических характеристик звуковых колебаний и основ аудиометрии.

В газах, жидкостях и твердых телах могут распространяться продольные упругие волны (вспомните, какие волны называются продольными!).

Упругие волны воспринимаются человеком как звук, если частота их колебаний лежит в пределах от 16 Герц (Гц) до 18000 Гц. Волны с частотой f > 18000 Гц называются ультразвуком, а волны с f -12 Вт/м 2 до 10 Вт/м 2 ), поэтому сравнение интенсивностей звуков удобнее проводить в логарифмическом масштабе. По логарифмической шкале уровень интенсивности звука выражается в белах (Б). Если уровень некоторого звука на один бел выше чем у другого, то отношение интенсивностей этих звуков равно десяти. Два бела означают, что отношение интенсивностей звуков равно 100. Бел — это большая величина. На практике чаще применяют единицу, называемую децибелом (дБ): 10 дБ = 1 Б. Различие в уровнях звуков, равное 20 дБ, соответствует отношению интенсивностей 10 2 и т.д. Эту зависимость можно выразить в виде соотношения

L = 10 lg () дБ, (1)

где L — разность уровней интенсивностей звука I и , выраженная в децибелах. Обычно принимают = 10 -12 Вт/м 2 . Эта величина интенсивности соответствует порогу слышимости человеческого уха на частоте f = 3000 Гц. Соответствующий этой интенсивности уровень звука равен нулю. Звук, соответствующий порогу болевого ощущения, имеет уровень 130 децибел, что соответствует интенсивности I = 10 Вт/м 2 .

Интенсивность звука — это физическая величина, равная энергии, переносимой звуковой волной через 1 м 2 за 1 с . Она является объективной характеристикой звука и не зависит от субъекта.

Субъективной физиологической характеристикой звука является громкость Е , которая характеризует уровень слухового ощущения.

Связь громкости Е с интенсивностью определяется законом Вебера — Фехнера

E = K × 10 lg (), (2)

где К — коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты и интенсивности звука.

Громкость выражают в фонах. Принято считать, что на частоте f = 3000 Гц громкость Е и уровень интенсивности звука L совпадают, то есть на частоте f = 3000 Гц имеем К =1, 1 фон = 1 дБ.

На других частотах громкость можно определить, сравнивая ее с громкостью звука на частоте f = 3000 Гц.

Остроту слуха определяют с помощью прибора, называемого аудиометром. Спектральная характеристика уха, снятая на пороге слышимости, называется а удиограммой. Таким образом, чтобы получить аудиограмму, необходимо экспериментально снять зависимости L = L ( f ).

Аудиометр (рис. 1) состоит из генератора электрических колебаний 1 , позволяющего изменять интенсивность и частоту колебаний, и наушников 2 . Наушники снабжены переключателем 3 , позволяющим подавать звуковой сигнал раздельно на правый или левый наушник.

Порядок выполнения работы

1. Приготовьте таблицу для записи экспериментальных данных по следующей форме:

web-local.rudn.ru

Порог слышимости

В радикально обновленный президентский Совет по правам человека попали люди, готовые их отстаивать

На днях Дмитрий Медведев утвердил новый состав президентского Совета по содействию развитию институтов гражданского общества и правам человека. Эти перестановки произвели настоящую сенсацию. Состав совета (его снова возглавила Элла.

На днях Дмитрий Медведев утвердил новый состав президентского Совета по содействию развитию институтов гражданского общества и правам человека. Эти перестановки произвели настоящую сенсацию.

Состав совета (его снова возглавила Элла Памфилова) обновился на две трети. В него вошли, например, директор российского центра Transparency International Елена Панфилова, председатель Национального антикоррупционного комитета Кирилл Кабанов, политолог Дмитрий Орешкин, правозащитники Валентин Гефтер и Юрий Джибладзе, журналист Светлана Сорокина, исполнительный директор отделения Гринпис Сергей Цыпленков, руководитель Клуба региональных журналистов Ирина Ясина (бывший директор учрежденной Михаилом Ходорковским «Открытой России»). Совет покинули, в частности, председатель На-ционального гражданского совета по международным делам Сергей Марков, врач Леонид Рошаль, председатель «Деловой России» Борис Титов, журналисты Валерий Фадеев, Юрий Поляков, Виталий Третьяков, Владимир Соловьев и Владимир Познер.

Формирование совета заняло больше полугода. Элла Памфилова рассказала:

— На подготовительной стадии возникли определенные трения (например, в ходе обсуждения кандидатур журналиста Орхана Джемаля и профессора МГУ, адвоката Елены Лукьяновой, которые в итоге не были включены в совет. — Ред.). Были компромиссы, на чем-то приходилось очень жестко настаивать. Печально, что кроме непонимания со стороны чиновников мы столкнулись с неприязненным отношением демократического меньшинства. Были даже моменты, когда мне хотелось все бросить и уйти. Но результат оказался даже лучше, чем я ожидала.

Новый состав совета вселяет надежды на более эффективное и консолидированное отстаивание гражданских ценностей. Дмитрий Орешкин в разговоре с «Новой» сравнил устранившихся от диалога критиков Кремля с «белкой, сидящей на ветке и швыряющей во власть шишки. Это ошибочная позиция, она слишком простая, эгоистичная. Надо вести с властью диалог, чтобы понимать, что мы хотим друг от друга. Для меня участие в совете — это попытка защитить, например, избирательную систему, которая деградирует на глазах». Элла Памфилова видит миссию так: «Мы не собираемся говорить от имени всего гражданского общества. Общественная палата, например, представляет мнение большинства. А эта площадка предназначена для того, чтобы наша фронда, это меньшинство, отстаивающее демократический путь развития, могло прямо общаться с президентом. Наша задача — давать правдивую информацию по самым острым вопросам».

Экономист Александр Аузан (он остался членом совета) рассказал «Новой», что деятельность президентского совета и раньше была не так уж бесполезна: «Говорят — что вы там такого наработали? Посмотрим на ситуацию 2004 года, когда мы пошли в тот путинский совет. Идет строительство реакционного режима, с другой стороны, идет явный отлив общественной активности. Мы пошли с идеей не переменить вектор режима, а защитить зону автономии в гражданских и политических организациях. Кое-что нам удалось сделать. Невыносимые для некоммерческих организаций налоговые поправки были отменены. А закон о гражданстве усилиями Светланы Ганнушкиной и ее коллег при нашей поддержке был изменен».

В среду состоится первое совещание нового совета, а в середине весны, как предполагается, его члены встретятся с Дмитрием Медведевым. Александр Аузан называет ключевыми проблемами «справедливость распределения бремени кризиса, критерии помощи, вопрос антикризисной самоорганизации, вопрос общенациональной антикризисной коалиции». По его мнению, нужна программа по поддержке СМИ, в частности, «неотложные антимонопольные меры, связанные с рынком розницы, опта, подпиской, ценами почты. Потому что выживание СМИ — это не только отраслевой вопрос».

Элла Памфилова также отметила в числе ключевых вопросов армейскую реформу, функционирование судебной системы, защиту прав детей. Но главное, по мнению Эллы Памфиловой, — ситуация с гражданским обществом: «Нужен новый закон о некоммерческих организациях, построенный на принципах доверия и развития. Когда я сказала об этом президенту, он отреагировал вполне положительно».

www.novayagazeta.ru

Допустимый уровень шума в децибелах в квартире

Фото с сайта tvoidizain

Город дает его обитателям массу возможностей, открывает перед людьми новые горизонты. Но что мы отдаем взамен? Суета мегаполиса не дает нам прислушаться к собственному здоровью и нервной системе. И лишь выходя из большого торгового центра, мы начинаем чувствовать головную боль. Громкая музыка, нестерпимые звуки ремонта и монотонный плач ребенка расшатывают наше здоровье. Научные исследования давно определили, что есть уровень шума, опасный для жизни.

Норма децибел для человека

Наш слух воспринимает тысячи звуков за день, но в среднем этот спектр ограничивается 130 дБ, частота выше этой отметки способна вызвать резкую боль в ушах (130 дБ – это звучание самолета на взлете). Старт ракеты или звук взлетающего реактивного самолета может вызвать контузию и травмы. Несколько минут при 160-170 дБ могут стать губительны для животного, а 200 дБ – для человека.

На что может повлиять шум

  • На сердечно-сосудистую систему. Волновые колебания могут изменить частоту сердцебиения, это приведет к изменению давления или даже к развитию ишемии.
  • На центральную нервную систему. Не зря в популярной рекламе женщина принимает лекарство, чтобы успокоиться после шума в квартире.
  • На слуховой аппарат. Есть риск потерять возможность наслаждаться шепотом и тихим шелестом листвы. Восприимчивость звука сильно меняется.

фото с сайта plot.kz

Но что делать, если в многоквартирном доме сложно контролировать норму шума? Здесь стоит отстаивать свои права, ведь вы боритесь за свое здоровье. Тонкие стены многоэтажек делают территорию слышимости гораздо больше жилого помещения. И если громкий сосед не знаком с законом о тишине, вам стоит его просветить.

Разрешенный по закону уровень шума в децибелах в квартире

Нормы шума в жилых домах определены законодательством РФ в 1999 году. Нарушение этих правил может повлечь за собой ответственность. Согласно ФЗ №52 «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» недопустимыми считаются шумы с силой звука более 45 дБ ночью и 55 дБ днем. Здесь важно определить, какое время считается ночным, а какое – дневным.

Внесенная в 2017 году поправка регламентирует следующие рамки тишины: с 23:00 до 7:00.

В Москве рамки смещаются, здесь громкий телевизор придется выключить уже в 21:00, зато и утро обещает быть спокойным до 10:00. Сравним, что входит в рамки 55 дБ.

Показатели допустимого уровня шума в жилых помещениях

Шкала громкости окружающих звуков

Фото с сайта Muzo.biz

Если вы задаетесь вопросом, сколько децибел можно слушать музыку в квартире или как громко разрешено смотреть телевизор, ответим – не более 55 дБ. Однако в многоквартирных домах допускается небольшое отклонение от нормы (5-10 дБ). Предусмотренное ограничение не накладывает запрет на ремонт. Но обустраивать свое гнездышко, используя громкую дрель и перфоратор, разрешается не более шести часов в день с обязательным часовым перерывом.

Оптимальным решением при начале ремонта будет пройти по соседям и предупредить их о приближающемся шуме в квартире. Наверняка такая предусмотрительность понравится жильцам, они пойдут навстречу и предложат наиболее удобное время. Может быть это будет тот самый час, когда у соседей сверху не спит и плачет ребеночек (75-80 дБ), справа тренируется начинающая пианистка (80 дБ), а вы со спокойной душой решите вбить несколько гвоздей для зеркала. Но если договориться полюбовно не получается, а звуки из соседней квартиры напоминают рок-концерт, пора бить тревогу.

Что делать, если нарушен закон о тишине

Для того чтобы обращаться в Роспотребнадзор или санитарно-эпидемиологическую службу нужны веские доказательства – протокол об измерении уровня шума в помещении.

Самостоятельный замер с помощью шумомера поможет установить отклонение от нормы, но не докажет обвинения перед органами власти. Составлять соответствующие акты должны специалисты.

Подписанный документ будет содержать точные показатели звукового фона, которые не должны превышать норму шума в децибелах в квартире. Результаты экспертизы можно отнести в санитарно-эпидемиологическую службу. Если здесь вашу проблему не решили, смело обращайтесь в суд.

Когда соседи систематически мешают вам спать, включают громкую музыку, устраивают вечеринки или уже вторую неделю ведут по ночам ремонт, стоит пригласить участкового. Если скандал дойдет до суда, вам нужно будет иметь на руках составленные заявления и акты.
Учитывая действующее законодательство, нарушителя ждет предупреждение. Если инцидент повторится, будет выписан административный штраф в размере двух минимальных размеров оплаты труда.

Стоит отметить, что шуметь нельзя не только в квартирах, но и на следующих территориях:

  • места общего пользования в многоквартирных домах;
  • дворовые территории: детские площадки, гаражи, парковки;
  • участки дачников, огороды, сады;
  • школы, детские сады, больницы, санатории и курорты.

Но уровень звука в мегаполисе значительно превышает установленные нормы. Поездка в общественном транспорте, поход в супермаркет, звук автомобильных сигнализаций нарушают внутреннее спокойствие. Поэтому разберемся, как оградить себя от лишних звуков, чтобы на работе чувствовать себя комфортно, а дома отдыхать от уличного гама.

Способы защиты от шумового загрязнения

фото с сайта Noyabrsk-inform

  • В городской застройке предусмотрены средства изоляции от автомобильных трасс и железнодорожных путей: возводят нежилые постройки, гаражи, посадки.
  • Дома стоит тщательно относиться к выбору бытовой техники. Включенный холодильник, стиральная машина и кондиционер могут обеспечить вас мигренью и раздражительностью. При внимательном осмотре показателей техники вы можете сократить 50 дБ в квартире на 25, например, заменив моноблочный кондиционер на сплит-систему.
  • Обратите внимание на наиболее уязвимые места в квартире – оконные и дверные проемы, щели. Обычный двойной стеклопакет из ПВХ в среднем уменьшает звук, поступающий с улицы, на 25 – 28 дБ. Если рядом с квартирой расположен источник особой громкости (автомагистраль, аэропорт) можно установить окна с повышенной звукоизоляцией.
  • Во время ремонта обратите внимание на щели между стеной и потолком. Их стоит заполнить пеной или другим материалом, чтобы звуки из соседней квартиры не усложняли вам жизнь. Также улучшить ситуацию могут обои – тяжелые виниловые сделают еще одну преграду. Это же касается и пола: дополнительная прослойка между бетоном и финальным покрытием позволит вам забыть о соседях снизу.

Напоследок совет для сохранения вашего спокойствия и здоровья: после трудного и шумного рабочего дня, после веселого, но громкого отдыха уделите время тишине. Оптимальными будут звуки до 35 дБ. Время на природе или негромкая классическая музыка успокоят ваши нервы и подготовят к очередному дню в городе.

Видео о вреде шума


datarealty.ru

Закон о слышимости

Звуковыми волнами или просто звуком принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц . Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком , а с частотой более 20 кГц – ультразвуком . Волны звукового диапазона могут распространяться не только в газе, но и в жидкости (продольные волны) и в твердом теле (продольные и поперечные волны). Однако волны в газообразной среде – среде нашего обитания – представляют особый интерес. Изучением звуковых явлений занимается раздел физики, который называют акустикой .

При распространении звука в газе атомы и молекулы колеблются вдоль направления распространения волны. Это приводит к изменениям локальной плотности ρ и давления p . Звуковые волны в газе часто называют волнами плотности или волнами давления.

В простых гармонических звуковых волнах, распространяющихся вдоль оси OX , изменение давления p ( x , t ) зависит от координаты x и времени t по закону

Два знака в аргументе косинуса соответствуют двум направлениям распространения волны. Соотношения между круговой частотой ω , волновым числом k , длиной волны λ , скоростью звука υ такие же, как и для поперечных волн в струне или резиновом жгуте (см. §2.6):

Важной характеристикой звуковых волн является скорость их распространения . Она определяется инертными и упругими свойствами среды. Скорость распространения продольных волн в любой безграничной однородной среде определяется по формуле (см. §2.6)

В термодинамике доказывается, что коэффициент γ равен отношению теплоемкостей при постоянном давлении C p и при постоянном объеме C V (см. §3.10). Формулу Лапласа можно представить в другом виде, если воспользоваться уравнением состояния идеального газа (см. §3.3). Приведем здесь окончательное выражение:

В жидкостях и твердых телах скорость звуковых волн еще больше. В воде, например, υ = 1480 м/с (при 20 °С ), в стали υ = 5–6 км/с .

При восприятии различных звуков человеческое ухо оценивает их прежде всего по уровню громкости , зависящей от потока энергии или интенсивности звуковой волны. Воздействие звуковой волны на барабанную перепонку зависит от звукового давления , т. е. амплитуды p 0 колебаний давления в волне. Человеческое ухо является совершенным созданием Природы, способным воспринимать звуки в огромном диапазоне интенсивностей: от слабого писка комара до грохота вулкана. Порог слышимости соответствует значению p 0 порядка 10 –10 атм , т. е. 10 –5 Па . При таком слабом звуке молекулы воздуха колеблются в звуковой волне с амплитудой всего лишь 10 –7 см ! Болевой порог соответствует значению p 0 порядка 10 –4 атм или 10 Па . Таким образом, человеческое ухо способно воспринимать волны, в которых звуковое давление изменяется в миллион раз. Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то диапазон интенсивностей оказывается порядка 10 12 ! Человеческое ухо, способное воспринимать звуки в таком огромном дипазоне интенсивности, можно сравнить с прибором, который можно использовать для измерения и диаметра атома и размеров футбольного поля.

Для сравнения укажем, что при обычных разговорах людей в комнате интенсивность звука приблизительно в 10 6 раз превышает порог слышимости, а интенсивность звука на рок-концерте приближается к болевому порогу.

Еще одной характеристикой звуковых волн, определяющей их слуховое восприятие, является высота звука . Колебания в гармонической звуковой волне воспринимаются человеческим ухом как музыкальный тон . Колебания высокой частоты воспринимаются как звуки высокого тона , колебания низкой частоты – как звуки низкого тона . Звуки, издаваемые музыкальными инструментами, а также звуки человеческого голоса могут сильно различаться по высоте тона и по диапазону частот. Так, например, диапазон наиболее низкого мужского голоса – баса – простирается приблизительно от 80 до 400 Гц , а диапазон высокого женского голоса – сопрано – от 250 до 1050 Гц .

Диапазон звуковых колебаний, соответствующий изменению частоты колебаний в два раза, называется октавой . Голос скрипки, например, перекрывает приблизительно три с половиной октавы ( 196–2340 Гц ), а звуки пианино – семь с лишним октав ( 27,5–4186 Гц ).

Когда говорят о частоте звука, издаваемого струнами любого струнного музыкального инструмента, то имеется в виду частота f 1 основного тона (см. §2.6). Но в колебаниях струн могут присутствовать и гармоники, частоты f n которых удовлетворяют соотношению:

Поэтому звучащая струна может излучать целый спектр волн с кратными частотами. Амплитуды A n этих волн зависят от способа возбуждения струны (смычок, молоточек); они определяют музыкальную окраску звука или тембр . Аналогично обстоит дело с духовыми музыкальными инструментами. Трубы духовых инструментов являются акустическими резонаторами , то есть акустическими колебательными системами, способными возбуждаться (резонировать) от звуковых волн определенных частот. При определенных условиях в воздухе внутри труб возникают стоячие звуковые волны. На рис. 2.7.1 показаны несколько типов стоячих волн (мод) в органной трубе, закрытой с одного конца и открытой с другого. Звуки, издаваемые трубами духовых инструментов, состоят из целого спектра волн с кратными частотами.

При настройке музыкальных инструментов часто используется устройство, называемое камертоном . Оно состоит из деревянного акустического резонатора и скрепленной с ним металлической вилки, настроенных в резонанс. При ударе молоточком по вилке вся система возбуждается и издает чистый музыкальный тон.

Акустическим резонатором является и гортань певца. На рис. 2.7.2 представлены спектры звуковых волн, испускаемых камертоном, струной пианино и низким женским голосом (альт), звучащими на одной и той же ноте.

Звуковые волны, частотные спектры которых изображены на рис. 2.7.2, обладают одной и той же высотой, но различными тембрами .

Рассмотрим теперь явление, возникающее при наложении двух гармонических звуковых волн с близкими, но все же несколько отличающимися частотами. Это явление носит название биений . Оно возникает, например, при одновременном звучании двух камертонов или двух гитарных струн, настроенных на почти одинаковые частоты. Биения воспринимаются ухом как гармонический тон, громкость которого периодически изменяется во времени. Пусть звуковые давления p 1 и p 2 , действующие на ухо, изменяются по законам

Для простоты будем считать, что амплитуды колебаний звуковых давлений одинаковы и равны p 0 = A 0 .

В соответствии с принципом суперпозиции полное давление, вызываемое обеими волнами в каждый момент времени, равно сумме звуковых давлений, вызываемых в тот же момент времени каждой волной в отдельности.

Суммарное действие обеих волн с помощью тригонометрических преобразований можно представить в виде

На рис. 2.7.3(1) изображены зависимости давлений p 1 и p 2 от времени t . В момент времени t = 0 оба колебания находятся в фазе, и их амплитуды складываются. Так как частоты колебаний несколько отличаются друг от друга, через некоторое время t 1 колебания окажутся в противофазе. В этот момент суммарная амплитуда обратится в нуль (колебания «гасят» друг друга). К моменту времени t 2 = 2 t 1 колебания снова окажутся в фазе и т. д. (рис. 2.7.3 (2)).

Минимальный интервал между двумя моментами времени с максимальной (или минимальной) амплитудой колебаний называется периодом биений T б . Медленно изменяющаяся амплитуда A результирующего колебания равна

Период T б изменения амплитуды равен 2π / Δω . Это можно показать и другим способом, предположив, что периоды колебаний давлений в звуковых волнах T 1 и T 2 таковы, что T 1 ω2 ). За период биений T б происходит некоторое число n полных циклов колебаний первой волны и ( n – 1 ) циклов колебаний второй волны:

Частота биений f б равна разности частот Δ f двух звуковых волн, воспринимаемых ухом одновременно.

Человек воспринимает звуковые биения до частот 5–10 Гц . Прослушивание биений является важным элементом техники настройки музыкальных инструментов.

physics.ru

Смотрите еще:

  • Срок давности по возврату подоходного налога Возврат подоходного налога по ставке 13% (покупка жилья, ипотека, обучение, лечение, пенсионные взносы) Что необходимо, чтобы вернуть подоходный налог? По результатам налоговой декларации 3-НДФЛ осуществляется возврат налога на доходы физических лиц, удержанного с доходов налогоплательщика в бюджет РФ. […]
  • Страховка 100 тысяч Страхование школьников от несчастных случаев Обеспечьте надежной страховой защитой своих детей на время учебы! РЕСО-Гарантия предлагает родителям застраховать своих детей-школьников от несчастных случаев. Страховую защиту могут получить учащиеся школ, лицеев, средних специальных заведений в возрасте от 6 […]
  • Процесс развода в россии Как подать на развод Вступление в брак осуществляется по обоюдному желанию будущих супругов, для развода же достаточно лишь намерения одного из них. Сроки и стоимость процедуры расторжения брака зависят от финансового состояния семьи, наличия детей и препятствий со стороны «второй половинки». Односторонняя […]
  • Нотариус сВад Главный российский нотариус указал на основную проблему наследственного права Главная проблема российского наследственного права в том, что в российском законодательстве на данный момент отсутствует механизм управления бизнесом в случае смерти владельца, если не предусмотрен порядок завещания. Об этом […]
  • Консультации юриста по жилищным вопросам спб Адвокаты по жилищным вопросам в Санкт-Петербурге В нашу адвокатскую контору обращаются граждане по самым разным жилищным вопросам: как улучшить жилищные условия, как встать на учет нуждающихся в улучшении жилищных условий, что делать если администрация отказала, как получить комнату соседа, который переехал […]
  • Разрешение э Определение текущего и родного разрешения экрана монитора в Windows Разрешение экрана монитора является важным фактором, дающим качество представления изображения на дисплеи. Оно измеряется в пикселях по ширине и высоте. Чем больше соотношение этих пикселей, тем четче, насыщенней выглядит отображаемая […]