Звучни таласи: концепт и карактеристике

Свијет који нас окружује, са сигурношћу је могућеназовите свет звукова, јер око нас увек постоје гласови, музика, твиттер птице, звук вјетра. Звучни таласи помажу људима да комуницирају, добијају информације о свијету око њих. За животиње звуци нису ништа важнији. Са становишта физике звуци су механичке осцилације које се пропагирају у еластичном медију: воду, ваздух, чврсто и тако даље. Људске уши су у стању да чују звук када су аудио фреквенције у распону од 16 до 20.000 Хз. Осцилације са вишим или нижим фреквенцијама нису чули за особу.

Наука акустика се бави решењем разнихпитања, укључујући питања везана за карактеристике и особине слушања. Предмет проучавања физиолошке акустике је директно орган саслушања, његова структура, деловање и уређај. Архитектонска акустика бави се проучавањем како се звучни таласи пропагирају у просторији, испитује утицај облика и димензија простора на звук, проучава особине материјала са тренутним погледом на ширење и сузбијање звукова. Музичка акустика бави се проучавањем музичких инструмената, истражује услове за најбољи звук одређеног инструмента.

Физичка акустика проучава саму звучну вибрацију, звучне таласе, недавно је почела да покрива и флуктуације које леже изван способности људског аудиторног система.

Основни појмови акустике

Појава звука је због механичкогвибрације еластичних тела и медија. Ваздух је проводник за звук. Ово доказује искуство Роберта Бојла. Ако ставите звучно тијело под звоно ваздушне пумпе, онда када се ваздух испушта из испод звона, звук ће постати слабији. Кад се ваздух под звоном заврши, звук ће се зауставити у потпуности.

Током осцилације, тијело наизменично стварапражњење у слоју ваздуха уз његову површину, затим компримује овај слој. Као резултат тога, ширење таласа у ваздушном простору почиње са осцилацијом ваздушног слоја на површини тела.

Како звучни таласи пропагирајуу простору се примећује слабљење звука, што је повезано са одређеним иреверзибилним процесима. Значење је да се енергија коју носи звучни талас апсорбује средством.

Коефицијент апсорпције је количина,што је једнако односу звучне енергије апсорбиране од стране медија до енергије која је ушла у медијум. На коефицијент апсорпције утиче унутрашње трење или вискозност медија, његова топлотна проводљивост, густина медија и брзина пропагације таласа.

Ширење у медију, талас једног данадостигне своју границу. После ове границе почиње још један медијум који се састоји од других честица и у којем је друга брзина звука. На овој граници се рефлектује звук. У овом случају, ретка дејства честица претвара у згушњавање и кондензацију у вакуум.

Овај ефекат долази зато што су осцилације,које талас доводи до границе медија, преносе се до честица другог медија и постају извор новог таласа. Секундарни талас ће се ширити не само у другом окружењу, већ иу оном из којег је првобитно дошао. Ово је рефлектовани звучни талас.

На граници медија се одвија делимичан пролаззвук у други медиј и делимична апсорпција звука. Фракција рефлектоване енергије зависиће од односа густина медија, тако и од стања интерфејса. На пример, рефлексија звучног таласа који се размножава у ваздуху, са површине течности или чврстог тела, се јавља готово потпуно. Звучни таласи који се размножавају у чврстом облику су скоро потпуно рефлектовани на граници са ваздухом.

Са феноменом рефлексије директно повезанпојава еха. Суштина овог феномена је да звук долази од извора до неке препреке, која постаје граница медија, и одражава се од ње, враћајући се на мјесто одакле талас потиче.