Інтерференція

ФІЗИЧНА АКУСТИКА

Лекція 2. ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ ТА ФІЗИОЛОГІЧНОЇ АКУСТИКИ.

Основними фізичними явищами звуку,як хвильових коливань є інтерференція, дифракція та рефракція звуку.

Розглянемо 2 гармонічних коливання з різними амплітудами та довжинами хвиль

Ми бачимо, що при наявності у звуковому полі 2-х гармонічних коливань сумарне коливання буде являти собою періодичне коливання з періодом, який дорівнює найбільшому періоду гармонік.

Взагалі, якщо ми маємо у звуковому полі декілька гармонічних коливань з періодами Т, Т/2, Т/3, …, Т/n, то у сумарне коливання буде періодичне з періодом Т.

І навпаки, будь яке періодичне коливання з періодом Т може бути представлено як скінчена сума ряду гармонік:

АТ = аТ + а₁Т₁ + а₁Т₁ + … + а_nТ_n .

Деякі з а_і можуть дорівнювати 0.

Введемо поняття спектру звуку. Спектром звуку є графік у системі координат: вісь абсцис – частота f, вісь ординат – амплітуда коливань А чи інтенсивність звуку І.

Тоді спектром періодичного звуку буде наступний графік

Від співвідношення гармонік залежить тембр звуку.

Неперіодичне коливання може бути представлено як нескінчена сума гармонік:

АТ = аТ + а₁Т₁ + а₁Т₁ + … .

Його спектр буде суцільним

Дуже важливим у будівельній акустиці є так званий білий шум. Його сектор наступний:

Технічні та побутові шуми, як правіло мають змішаний спектр шуму:

Розглянемо ще паз перший рисунок. Ми бачимо,що результатом одночасної дії двох джерел гармонічних коливань на частинку, що знаходиться у звуковому полі може бути

1) посилення звуку (точка І);

2) послаблення звуку (точка ІІ).

Явище посилення чи послаблення коливань у хвильовому процесі називається інтерференцією. Воно виникає при наступних умовах:

- при співвідношенні частот двох джерел рівному 1:1, 1:2, 2:3 … і т.д.

- при постійності здвигу фаз.

Такі джерела називаються когерентними.

Практично дуже важливим в акустиці приміщень видом інтерференції є утворення так званих стоячих хвиль при відбитті

Явище інтерференції використовується для боротьби з шумами (розповісти приклад).