Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Οι ήχοι παράγονται από τιςπαλμικές κινήσεις των σωμάτων.Όταν σταματήσουν οι παλμικέςκινήσεις σταματούν και οι ήχοι.
Οι ήχοι διαδίδονται με κύματα , πουονομάζονται ηχητικά κύματα και ταξιδεύουνπρος όλες τις κατευθύνσεις.
∆ΕΚΤΗΣΑυτίΜικρόφωνο
Σειρήνα Χορδή∆ιαπασών Ηχητικός σωλήναςΜεγάφωνο ΚώδωναςΠΗΓΗ
Θα το θεωρούμε γραμμικόΑν ο εισερχόμενος ήχος αυξηθείκ φορές, κ φορές θα αυξηθεί και οεξερχόμενος
ΥΛΙΚΟ ΜΕΣΟ
Πώς ακούμε.
Τύμπανο Κόκαλα Ακουστικόνεύρο
Κοχλίας
Μέσοαυτί
Εσωτερικόαυτί
Εξωτερικό αυτί
πτερύγιο: συγκεντρώνειηχητική ενέργεια
ακουστικός πόρος: κατευθύνει τα ηχητικάκύματα προς τοτύμπανο
τύμπανο: μετατρέπειμεταβολές πίεσης σεμηχανικές ταλαντώσεις
τρία οστάριασφύρα-άκμονας-αναβολέαςΜεγενθύνουν τις μικρές πιέσεις πουδέχεται το τύμπανο σε πολύ μεγαλύτερεςπιέσεις στην
ωοειδήμεμβράνη
Κοχλίας: περιέχειτο μηχανισμό γιατη μετατροπήμεταβολώνπίεσης σε νευρικάερεθίσματα προςτον εγκέφαλο
ΚΟΧΛΙΑΣ
Υποκειμενικά και αντικειμενικάχαρακτηριστικά του ήχου.
• Υποκειμενικό χαρακτηριστικό: αφορά στοπώς αντιλαμβανόμαστε τον ήχο.
• Αντικειμενικό χαρακτηριστικό: αφορά σταμετρήσιμα φυσικά χαρακτηριστικά τουήχου.
Συχνότητα
Ένταση
p
t
Αντικειμενικάχαρακτηριστικά
Κυματομορφή
ΟΡΙΣΜΟΣ:Ονομάζουμε ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣτο ρυθμό με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια(ισχύς) από το κύμα ανά μονάδα εμβαδούμέσα από μια επιφάνεια κάθετη στη διάδοσητου.
IAP
=2
Wattm
Μονάδα μέτρησης
Απλός ήχος
Σύνθετος ήχος
χρόνοςθόρυβος
η πίεση είναιαρμονική συνάρτησητου χρόνου
η πίεση είναι περιοδικήσύνάρτηση του χρόνου
Ακούμε σύνθετους ήχους
Ανάλυση Fourier
Υποκειμενικά χαρακτηριστικάτου ήχου.
• Ακουστότητα: πόσο «δυνατά» ακούγεταιένας ήχος.
• Ύψος: πόσο «οξύς» ή «χαμηλός»ακούγεται ένας ήχος.
• Χροιά: ποιότητα ήχου. (Π.χ. στο αν είναιήχος πιάνου ή βιολιού).
• Άραγε με ποια αντικειμενικάχαρακτηριστικά σχετίζονται;-Ας τα δούμε ένα – ένα…
Υποκειμενικά χαρακτηριστικά ήχουκαι συσχέτιση με μετρήσιμα μεγέθη
Ένταση
Συχνότητα
Ακουστότητα
Υψος
Χροιά Κυματομορφή
ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΠΙΕΣΗ ΠΟΥ ∆ΙΕΓΕΙΡΕΙ ΤΟ ΑΥΤΙ
Pascalpo μ20=
ΠΙΕΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΝΟ ΣΤΟ ΑΥΤΙ
Pascalp 20=Ατμοσφαιρική πίεση περίπου: 100kPascal
Κατώφλιακοής
Όριοπόνου
ΠίεσηP (Pa)
0.00002
ΣΤΑΘΜΗ ΠΙΕΣΗΣ ΗΧΟΥ
op p
pL log20=
Τη μετράμε σε db
Ελάχιστη πίεσηπου διεγείρειτο αυτί
Το αυτί δεν ακούει γραμμικά
log( )x
;10 x=
Ποιος οδεκαδικός λογάριθμοςτου x;
ισοδύναμο
Σε ποια δύναμη θαυψώσω το 10Για να πάρω το x;
log(10) = ;10 10=1
log(100) = ;10 100=2
log(1000) = ;10 1000=3
log(2) = ;10 2=0,301...
9log(10 ) = ; 910 10=9
yx =)log(
yx 10=
Ηχητικό κύμα με πλάτος πίεσης 20Pa προκαλεί πόνο στο αυτί.Ποια η στάθμη πίεσης του κύματος;
op p
pL log20=
Papo μ20=Pap 20=
62020log
20 10120
p
p
PaLPa
L db
−= ⇔⋅
=
ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΝΤΑΣΗ ΠΟΥ ∆ΙΕΓΕΙΡΕΙ ΤΟ ΑΥΤΙ
21210
mWattIo
−=
ΕΝΤΑΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΝΟ ΣΤΟ ΑΥΤΙ
21m
WattI =
Κατώφλιακοής
Όριοπόνου
ΣΤΑΘΜΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΗΧΟΥ
oI I
IL log10=Ελάχιστη έντασηπου διεγείρειτο αυτί
Στάθμη έντασης ήχου:
LΙ:10 Log( 1) = 10 Log( 10 ) = 10 Log( 100 ) = 10 Log( 2 ) =
110 dB0 dB
220 dB0 dB
33.0 dB.0 dB
0 dB0 dB Ι1=ΙoΙ1=10ΙoΙ1=100ΙoΙ1=2Ιo
Βλάβες που προκαλούνται στο αυτί εξαιτίας θορύβων είναισυνάρτηση όχι μόνο της έντασης σε db αλλά και τηςδιάρκειας των θορύβων
10511002954926908
Ένταση (db)Μέγιστη επιτρεπόμενηημερήσια διάρκεια (ώρες)
140Αεριωθούμενο από 30 μέτρα115Κέντρο διασκέδασης70∆ρόμος με μεγάλη κυκλοφορία
55Συζήτηση στο σπίτι10Θρόισμα φύλλων0Κατώφλι ακοής
Στάθμη θορύβου(db)Ηχητική πηγή
Τι σημαίνει 70 db;
Η καμπάνα σε ένα τρομπόνι έχειεμβαδό 0,1m2. Η ακουστική ισχύςπου εκπέμπεται από το τρομπόνικαθώς παίζει μια συγκεκριμένηνότα είναι 1,5Watt. Ποια η έντασηκαι ποια η στάθμη έντασης τουήχου που παράγεται στην καμπάνα;
2215
1,05,1
mW
mWatt
API ===
dbIIL
o
I 8,1311015log10log10
12===
−
Log( x Log( x ‧‧ y) = Log (x) + Log (y)y) = Log (x) + Log (y)
Log( x / y) = Log (x) Log( x / y) = Log (x) –– Log (y)Log (y)
Log( Log( xxpp) = p Log ( x )) = p Log ( x )
ΜΕΡΙΚΕΣ ΧΡΗΣΙΜΕΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΛΟΓΑΡΙΘΜΩΝ
Ποιός ο λόγος των εντάσεων ενός ήχου σε συζήτησηστο σπίτι και ήχου σε κέντρο διασκέδασης με πολύδυνατή μουσική;
Στάθμη έντασης ήχου στο σπίτι: L1=55db
Στάθμη έντασης ήχου στο κέντρο: L2=115db
oIIL 1
1 log10=oI
IL 22 log10=
16
21
21212 10log6)log(log10 II
II
II
IILL
oo
=⇒=⇒−=−
Αν διάφορα ηχητικά κύματα παράγουν στάθμη έντασης ήχουL1, L2, L3, .... αντίστοιχα, η συνολική στάθμη έντασης είναι:
.....)101010log(10 101010321
+++=LLL
L
ΠΡΟΣΟΧΗ: ∆εν προσθέτουμε στάθμες έντασης αλλά εντάσεις
Απόδειξη .................................
,log10 11
oIIL =
oIIL 2
2 log10= ............................,log10 11
oIIL =
101
110
1111
11
1010
log10
log10
L
o
o
L
oo
IIII
IIL
IIL
=⇔=⇔
⇔=⇔=
Συνολική ένταση:
⎟⎠⎞⎜
⎝⎛ ++=⇔
⇔++=⇔++=
.....1010
....1010...........
1010
101021
21
21
LL
o
L
o
L
o
II
IIIIII
Στάθμη έντασης:
.....)101010log(10
log10
101010321
+++=⇔
⇔=
LLL
L
IILο
ΣΤΑΘΜΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΗΧΟΥ
oI I
IL log10=
ΣΤΑΘΜΗ ΠΙΕΣΗΣ ΗΧΟΥ
op p
pL log20=
AP
AtEI ==
/ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣ
21210
mWattIo
−= Pascalpo μ20=
ΤΕΛΟΣ