Ang pag-awit ng mga ibon, ang tunog ng ulan at hangin, kulog, musika - lahat ng ating naririnig, itinuturing nating tunog.

Mula sa isang pang-agham na pananaw, ang tunog ay isang pisikal na kababalaghan, na mekanikal na vibrations na nagpapalaganap sa isang solid, likido at gas na daluyan. Pinupukaw nila ang mga pandinig na sensasyon.

Paano nagkakaroon ng sound wave?

Mag-click sa larawan

Ang lahat ng mga tunog ay nagpapalaganap sa anyo ng mga nababanat na alon. At ang mga alon ay bumangon sa ilalim ng pagkilos ng mga nababanat na puwersa na lumilitaw kapag ang katawan ay deformed. Ang mga puwersang ito ay may posibilidad na ibalik ang katawan sa orihinal nitong estado. Halimbawa, ang isang nakaunat na string sa isang nakatigil na estado ay hindi tumutunog. Ngunit ang isa ay dapat lamang na itabi ito, dahil sa ilalim ng impluwensya ng puwersa ng pagkalastiko, ito ay may posibilidad na kunin ang orihinal na posisyon nito. Vibrating, ito ay nagiging isang pinagmumulan ng tunog.

Ang anumang oscillating body ay maaaring pagmulan ng tunog, halimbawa, isang manipis na steel plate na naayos sa isang gilid, hangin sa isang musical wind instrument, vocal cords tao, kampana, atbp.

Ano ang nangyayari sa hangin kapag may naganap na vibration?

Tulad ng anumang gas, ang hangin ay may pagkalastiko. Lumalaban ito sa compression at agad na nagsisimulang lumawak kapag nabawasan ang presyon. Ito ay pantay na naglilipat ng anumang presyon dito magkaibang panig.

Kung mahigpit mong i-compress ang hangin sa tulong ng isang piston, pagkatapos ay tataas kaagad ang presyon sa lugar na ito. Ito ay agad na ililipat sa kalapit na mga layer ng hangin. Sila ay pag-urong, at ang presyon sa kanila ay tataas, at sa nakaraang layer ay bababa ito. Kaya sa kahabaan ng kadena, ang mga alternating zone ng mataas at mababang presyon ay ipinapadala pa.

Salit-salit na lumihis sa mga gilid, pinipiga ng tumutunog na string ang hangin, una sa isang direksyon, at pagkatapos ay sa kabilang direksyon. Sa direksyon kung saan lumihis ang string, ang pressure ay nagiging mas mataas kaysa sa atmospheric pressure sa ilang halaga. MULA SA kabaligtaran ang presyon ay bumababa ng parehong halaga, dahil ang hangin doon ay bihira. Ang compression at rarefaction ay magpapalit-palit at kumakalat sa iba't ibang direksyon, na magdudulot ng mga panginginig ng hangin. Ang mga vibrations na ito ay tinatawag sound wave . At ang pagkakaiba sa pagitan ng atmospheric pressure at pressure sa isang layer ng compression o rarefaction ng hangin ay tinatawag acoustic, o presyon ng tunog.

Mag-click sa larawan

Ang isang sound wave ay kumakalat hindi lamang sa hangin, kundi pati na rin sa likido at solidong media. Halimbawa, ang tubig ay isang mahusay na konduktor ng tunog. Naririnig namin ang impact ng isang bato sa ilalim ng tubig. Ang ingay ng mga propeller ng isang surface ship ay nakakakuha ng acoustics ng submarino. Kung maglalagay tayo ng wrist watch sa isang dulo ng kahoy na tabla, kung gayon, kung ilalagay natin ang ating tainga sa kabilang dulo ng pisara, maririnig natin itong kumakatok.

Magiiba ba ang mga tunog sa isang vacuum? Ang Ingles na physicist, chemist at theologian na si Robert Boyle, na nabuhay noong ika-17 siglo, ay naglagay ng orasan sa isang glass vessel, kung saan ang hangin ay ibinuga. Hindi niya narinig ang tunog ng orasan. Nangangahulugan ito na ang mga sound wave ay hindi kumakalat sa walang hangin na espasyo.

Mga Katangian ng Sound Wave

Ang anyo ng mga vibrations ng tunog ay depende sa pinagmulan ng tunog. Karamihan simpleng anyo magkaroon ng pare-pareho o harmonic vibrations. Maaari silang kinakatawan bilang isang sinusoid. Ang ganitong mga oscillations ay nailalarawan sa pamamagitan ng amplitude, wavelength at dalas ng pagpapalaganap ng mga oscillations.

Malawak

Malawak karaniwang tinatawag maximum na paglihis mga katawan mula sa posisyon ng balanse.

Dahil ang isang sound wave ay binubuo ng mga alternating rehiyon ng mataas at mababang presyon, ito ay madalas na iniisip bilang isang proseso ng pagpapalaganap ng mga pagbabago sa presyon. Kaya pinag-uusapan nila amplitude ng presyon ng hangin sa isang alon.

Ang lakas ng tunog ay depende sa amplitude. Ang mas ito ay, ang mas malakas na tunog.

Ang bawat tunog ng pagsasalita ng tao ay may anyo ng mga panginginig ng boses, na kakaiba lamang sa kanya. Kaya, ang anyo ng mga vibrations ng tunog na "a" ay naiiba sa anyo ng mga vibrations ng tunog na "b".

Dalas at panahon ng alon

Ang bilang ng mga vibrations bawat segundo ay tinatawag dalas ng alon .

f = 1/T

saan T ay ang panahon ng oscillation. Ito ang dami ng oras na kailangan para sa isang kumpletong oscillation na mangyari.

Paano mas mahabang panahon, mas mababa ang frequency, at vice versa.

Ang yunit ng dalas sa internasyonal na sistema ng pagsukat na SI ay hertz (Hz). Ang 1 Hz ay ​​isang oscillation bawat segundo.

1 Hz = 1 s -1 .

Halimbawa, ang dalas ng 10 Hz ay ​​nangangahulugang 10 oscillations sa 1 segundo.

1000 Hz = 1 kHz

Ang pitch ay depende sa dalas ng vibration. Kung mas mataas ang dalas, mas mataas ang tono ng tunog.

Ang tainga ng tao ay hindi may kakayahang makita ang lahat ng mga sound wave, ngunit ang mga may dalas lamang na 16 hanggang 20,000 Hz. Ang mga alon na ito ay itinuturing na mga sound wave. Ang mga alon na ang dalas ay mas mababa sa 16 Hz ay ​​tinatawag na infrasonic, at ang mga nasa itaas ng 20,000 Hz ay ​​tinatawag na ultrasonic.

Ang isang tao ay hindi nakakakita ng alinman sa infrasonic o ultrasonic waves. Ngunit ang mga hayop at ibon ay nakakarinig ng ultrasound. Halimbawa, ang isang ordinaryong butterfly ay nakikilala ang mga tunog na may dalas na 8,000 hanggang 160,000 Hz. Ang saklaw na nakikita ng mga dolphin ay mas malawak pa, ito ay mula 40 hanggang 200 thousand Hz.

Haba ng daluyong

Haba ng daluyong tawagan ang distansya sa pagitan ng dalawang pinakamalapit na punto ng isang harmonic wave na nasa parehong yugto, halimbawa, sa pagitan ng dalawang crests. Itinalaga bilang ƛ .

Sa isang oras na katumbas ng isang yugto, ang isang alon ay naglalakbay sa isang distansya na katumbas ng haba nito.

Bilis ng pagpapalaganap ng alon

v = ƛ /T

kasi T = 1/f

pagkatapos v = ƛ f

Bilis ng tunog

Ang mga pagtatangka upang matukoy ang bilis ng tunog sa tulong ng mga eksperimento ay ginawa sa unang kalahati ng ika-17 siglo. Ang pilosopong Ingles na si Francis Bacon, sa kanyang akdang The New Organon, ay nagmungkahi ng kanyang sariling paraan ng paglutas ng problemang ito, batay sa pagkakaiba sa bilis ng liwanag at tunog.

Ito ay kilala na ang bilis ng liwanag ay mas mataas kaysa sa bilis ng tunog. Samakatuwid, sa panahon ng isang bagyo, una tayong nakakakita ng isang kidlat, at pagkatapos lamang ay nakarinig tayo ng kulog. Ang pag-alam sa distansya sa pagitan ng pinagmulan ng liwanag at tunog at ng tagamasid, pati na rin ang oras sa pagitan ng flash ng liwanag at tunog, ang bilis ng tunog ay maaaring kalkulahin.

Ang ideya ni Bacon ay ginamit ng Pranses na siyentipiko na si Marin Marsenne. Ang isang tagamasid sa ilang distansya mula sa taong nagpaputok ng musket ay nagtala ng oras na lumipas mula sa flash ng liwanag hanggang sa tunog ng putok. Pagkatapos ang distansya ay hinati sa oras upang makuha ang bilis ng tunog. Ayon sa mga resulta ng eksperimento, ang bilis ay katumbas ng 448 m/s. Ito ay isang magaspang na pagtatantya.

AT maagang XIX siglo, inulit ng isang grupo ng mga siyentipiko mula sa Paris Academy of Sciences ang karanasang ito. Ayon sa kanilang mga kalkulasyon, ang bilis ng liwanag ay 350-390 m/s. Ngunit ang figure na ito ay hindi rin tumpak.

Sa teorya, sinubukan ni Newton na kalkulahin ang bilis ng liwanag. Ibinatay niya ang kanyang mga kalkulasyon sa batas ng Boyle-Mariotte, na inilarawan ang pag-uugali ng gas sa isothermal proseso (sa pare-parehong temperatura). At ito ay nangyayari kapag ang dami ng gas ay nagbabago nang napakabagal, na may oras upang magbigay kapaligiran ang init dito.

Ipinagpalagay din ni Newton na sa pagitan ng mga lugar ng compression at rarefaction, mabilis na bumababa ang temperatura. Ngunit ang mga kundisyong ito ay hindi umiiral sa isang sound wave. Ang hangin ay hindi nagsasagawa ng init nang maayos, at ang distansya sa pagitan ng mga layer ng compression at rarefaction ay malaki. Ang init mula sa compression layer ay walang oras upang pumasa sa rarefaction layer. At mayroong pagkakaiba sa temperatura sa pagitan nila. Samakatuwid, ang mga kalkulasyon ni Newton ay naging hindi tama. Nagbigay sila ng figure na 280 m / s.

Ang Pranses na siyentipiko na si Laplace ay nakapagpaliwanag na ang pagkakamali ni Newton ay ang isang sound wave na kumakalat sa hangin sa adiabatic mga kondisyon sa iba't ibang temperatura. Ayon sa mga kalkulasyon ni Laplace, ang bilis ng tunog sa hangin sa temperatura na 0 o C ay 331.5 m/s. Bukod dito, tumataas ito sa pagtaas ng temperatura. At kapag ang temperatura ay tumaas sa 20 ° C, ito ay magiging katumbas ng 344 m / s.

Ang mga sound wave ay naglalakbay sa iba't ibang bilis sa iba't ibang media.

Para sa mga gas at likido, ang bilis ng tunog ay kinakalkula ng formula:

saan Sa -bilis ng tunog,

β - adiabatic compressibility ng medium,

ρ - density.

Tulad ng makikita mula sa formula, ang bilis ay nakasalalay sa density at compressibility ng medium. Sa hangin, ito ay mas mababa kaysa sa likido. Halimbawa, sa tubig sa temperatura na 20 ° C, ito ay katumbas ng 1484 m / s. Bukod dito, kung mas mataas ang kaasinan ng tubig, mas mabilis ang pagpapalaganap ng tunog sa loob nito.

Sa unang pagkakataon, ang bilis ng tunog sa tubig ay nasusukat noong 1827. Ang eksperimentong ito ay medyo nakapagpapaalaala sa pagsukat ng bilis ng liwanag ni Maren Marsenne. Ang isang kampana ay ibinaba sa tubig mula sa gilid ng isang bangka. Sa layo na higit sa 13 km mula sa unang bangka ay ang pangalawa. Sa unang bangka, hinampas ang kampana at sabay na sinunog ang pulbura. Sa pangalawang bangka, ang oras ng flash ay naitala, at pagkatapos ay ang oras ng pagdating ng tunog mula sa kampana. Sa pamamagitan ng paghahati ng distansya sa oras, nakukuha natin ang bilis ng sound wave sa tubig.

Ang tunog ay may pinakamataas na bilis sa isang solidong medium. Halimbawa, sa bakal umabot ito ng higit sa 5000 m/s.

Pebrero 18, 2016

Ang mundo ng home entertainment ay medyo iba-iba at maaaring kabilang ang: panonood ng pelikula sa isang magandang home theater system; mapang-akit at mapang-akit proseso ng laro o pakikinig ng musika. Bilang isang patakaran, lahat ay nakakahanap ng isang bagay sa kanilang sarili sa lugar na ito, o pinagsasama ang lahat nang sabay-sabay. Ngunit anuman ang mga layunin ng isang tao sa pag-aayos ng kanilang oras sa paglilibang at kahit na anong sukdulan ang kanilang napuntahan, ang lahat ng mga link na ito ay matatag na konektado sa pamamagitan ng isang simple at naiintindihan na salita - "tunog". Sa katunayan, sa lahat ng mga kasong ito, pangungunahan tayo ng hawakan ng soundtrack. Ngunit ang tanong na ito ay hindi gaanong simple at walang halaga, lalo na sa mga kaso kung saan may pagnanais na makamit ang mataas na kalidad na tunog sa isang silid o anumang iba pang mga kondisyon. Upang gawin ito, hindi palaging kinakailangan na bumili ng mga mamahaling hi-fi o hi-end na mga bahagi (bagaman ito ay magiging lubhang kapaki-pakinabang), ngunit sapat na ang isang mahusay na kaalaman sa pisikal na teorya, na maaaring alisin ang karamihan sa mga problema na lumitaw para sa lahat. na naglalayong makakuha ng mataas na kalidad na voice acting.

Susunod, ang teorya ng tunog at acoustics ay isasaalang-alang mula sa punto ng view ng pisika. AT kasong ito Susubukan kong gawin itong madaling ma-access hangga't maaari para sa pag-unawa ng sinumang tao na, marahil, ay malayo sa kaalaman ng mga pisikal na batas o mga pormula, ngunit gayunpaman ay masigasig na nangangarap ng pagsasakatuparan ng pangarap na lumikha ng isang perpektong acoustic system. Hindi ko ipinapalagay na angkinin iyon upang makamit magandang resulta sa lugar na ito sa bahay (o sa isang kotse, halimbawa) kinakailangan na malaman ang mga teoryang ito nang lubusan, gayunpaman, ang pag-unawa sa mga pangunahing kaalaman ay maiiwasan ang maraming mga hangal at walang katotohanan na mga pagkakamali, at magbibigay-daan din sa iyo na makamit maximum na epekto tunog mula sa anumang antas ng system.

Pangkalahatang teorya ng tunog at terminolohiya sa musika

Ano ang tunog? Ito ang sensasyon na nakikita ng auditory organ. "tainga"(ang kababalaghan mismo ay umiiral kahit na walang pakikilahok ng "tainga" sa proseso, ngunit mas madaling maunawaan sa ganitong paraan), na nangyayari kapag ang eardrum ay nasasabik ng isang sound wave. Ang tainga sa kasong ito ay kumikilos bilang isang "tatanggap" ng mga sound wave ng iba't ibang mga frequency.
Sound wave Ito ay, sa katunayan, isang sunud-sunod na serye ng mga seal at discharges ng daluyan (kadalasan ang kapaligiran ng hangin sa ilalim ng normal na mga kondisyon) ng iba't ibang mga frequency. Ang likas na katangian ng mga sound wave ay oscillatory, sanhi at ginawa ng vibration ng anumang mga katawan. Ang paglitaw at pagpapalaganap ng isang classical sound wave ay posible sa tatlong elastic media: gaseous, liquid at solid. Kapag ang isang sound wave ay nangyari sa isa sa mga ganitong uri ng espasyo, ang ilang mga pagbabago ay hindi maiiwasang mangyari sa daluyan mismo, halimbawa, isang pagbabago sa density o presyon ng hangin, ang paggalaw ng mga particle ng mga masa ng hangin, atbp.

Dahil ang sound wave ay may oscillatory nature, mayroon itong katangian tulad ng frequency. Dalas sinusukat sa hertz (bilang parangal sa German physicist na si Heinrich Rudolf Hertz), at tumutukoy sa bilang ng mga vibrations sa loob ng isang yugto ng panahon na katumbas ng isang segundo. Yung. halimbawa, ang dalas ng 20 Hz ay ​​nangangahulugang isang cycle ng 20 oscillations sa isang segundo. Ang subjective na konsepto ng taas nito ay nakasalalay din sa dalas ng tunog. Ang mas maraming sound vibrations ay nagagawa sa bawat segundo, ang "mas mataas" ang tunog ay tila. Ang sound wave ay mayroon ding isa pang mahalagang katangian, na may pangalan - ang wavelength. Haba ng daluyong Nakaugalian na isaalang-alang ang distansya na ang isang tunog ng isang tiyak na dalas ay naglalakbay sa isang yugto na katumbas ng isang segundo. Halimbawa, ang wavelength ng pinakamababang tunog sa hanay ng naririnig ng tao sa 20 Hz ay ​​16.5 metro, at ang wavelength ng pinakamataas na tunog sa 20,000 Hz ay ​​1.7 sentimetro.

Ang tainga ng tao ay idinisenyo sa paraang nakakakita lamang ng mga alon sa isang limitadong saklaw, humigit-kumulang 20 Hz - 20,000 Hz (depende sa mga katangian ng isang partikular na tao, ang isang tao ay nakakarinig ng kaunti pa, ang isang tao ay mas mababa) . Kaya, hindi ito nangangahulugan na ang mga tunog sa ibaba o sa itaas ng mga frequency na ito ay hindi umiiral, ang mga ito ay hindi lamang nakikita ng tainga ng tao, na lumalampas sa naririnig na saklaw. Ang tunog sa itaas ng naririnig na hanay ay tinatawag ultrasound, ang tunog sa ibaba ng naririnig na hanay ay tinatawag infrasound. Ang ilang mga hayop ay nakakakita ng mga ultra at infra na tunog, ang ilan ay gumagamit pa ng hanay na ito para sa oryentasyon sa espasyo (mga paniki, dolphin). Kung ang tunog ay dumaan sa isang daluyan na hindi direktang nakikipag-ugnayan sa organ ng pandinig ng tao, kung gayon ang gayong tunog ay maaaring hindi marinig o lubhang humina sa ibang pagkakataon.

Sa musikal na terminolohiya ng tunog, may mga mahahalagang pagtatalaga gaya ng octave, tono at overtone ng tunog. Oktaba nangangahulugang isang agwat kung saan ang ratio ng mga frequency sa pagitan ng mga tunog ay 1 hanggang 2. Ang isang octave ay kadalasang napakaririnig, habang ang mga tunog sa loob ng agwat na ito ay maaaring magkapareho sa isa't isa. Ang isang octave ay maaari ding tawaging isang tunog na gumagawa ng dobleng dami ng vibrations kaysa sa isa pang tunog sa parehong yugto ng panahon. Halimbawa, ang dalas ng 800 Hz ay ​​walang iba kundi ang isang mas mataas na oktaba ng 400 Hz, at ang dalas ng 400 Hz naman ay ang susunod na oktaba ng tunog na may dalas na 200 Hz. Ang isang octave ay binubuo ng mga tono at overtone. Ang mga variable na oscillations sa isang harmonic sound wave ng isang frequency ay nakikita ng tainga ng tao bilang musikal na tono. Maaaring bigyang-kahulugan ang mga high-frequency na vibrations bilang mga high-pitched na tunog, low-frequency na vibrations bilang low-pitched na tunog. Ang tainga ng tao ay malinaw na nakikilala ang mga tunog na may pagkakaiba ng isang tono (sa hanay na hanggang 4000 Hz). Sa kabila nito, napakaliit na bilang ng mga tono ang ginagamit sa musika. Ito ay ipinaliwanag mula sa mga pagsasaalang-alang ng prinsipyo ng harmonic consonance, ang lahat ay batay sa prinsipyo ng octaves.

Isaalang-alang ang teorya ng mga tono ng musika gamit ang halimbawa ng isang string na nakaunat sa isang tiyak na paraan. Ang nasabing string, depende sa puwersa ng pag-igting, ay "i-tune" sa isang partikular na dalas. Kapag ang string na ito ay nalantad sa isang bagay na may isang tiyak na puwersa, na magiging sanhi ng pag-vibrate nito, isang tiyak na tono ng tunog ang patuloy na mapapansin, maririnig natin ang gustong dalas ng pag-tune. Ang tunog na ito ay tinatawag na pangunahing tono. Para sa pangunahing tono sa larangan ng musika, ang dalas ng tala na "la" ng unang oktaba, katumbas ng 440 Hz, ay opisyal na tinatanggap. Gayunpaman, ang karamihan sa mga instrumentong pangmusika ay hindi kailanman gumagawa ng mga purong pangunahing tono lamang; ang mga ito ay tiyak na sinasamahan ng mga tono na tinatawag overtones. Dito angkop na alalahanin ang isang mahalagang kahulugan ng musical acoustics, ang konsepto ng sound timbre. Timbre- ito ay isang tampok ng mga musikal na tunog na nagbibigay sa mga instrumentong pangmusika at boses ng kanilang natatanging nakikilalang pagtitiyak ng tunog, kahit na naghahambing ng mga tunog ng parehong pitch at lakas. Ang timbre ng bawat instrumentong pangmusika ay nakasalalay sa pamamahagi ng enerhiya ng tunog sa mga overtone sa sandaling lumitaw ang tunog.

Ang mga overtone ay bumubuo ng isang tiyak na kulay ng pangunahing tono, kung saan madali nating makilala at makilala ang isang partikular na instrumento, pati na rin malinaw na makilala ang tunog nito mula sa isa pang instrumento. Mayroong dalawang uri ng overtones: harmonic at non-harmonic. Harmonic na mga tono ay, ayon sa kahulugan, mga multiple ng pangunahing frequency. Sa kabaligtaran, kung ang mga overtone ay hindi maramihan at kapansin-pansing lumilihis mula sa mga halaga, kung gayon sila ay tinatawag na hindi nagkakasundo. Sa musika, halos hindi kasama ang pagpapatakbo ng mga di-maramihang overtone, samakatuwid ang termino ay binawasan sa konsepto ng "overtone", ibig sabihin ay harmonic. Para sa ilang mga instrumento, halimbawa, ang piano, ang pangunahing tono ay walang oras upang mabuo, sa isang maikling panahon ang tunog ng enerhiya ng mga overtone ay tumataas, at pagkatapos ay ang pagbaba ay nangyayari nang kasing bilis. Maraming mga instrumento ang lumikha ng tinatawag na "transitional tone" na epekto, kapag ang enerhiya ng ilang mga overtone ay pinakamataas sa isang tiyak na punto ng oras, kadalasan sa pinakadulo simula, ngunit pagkatapos ay biglang nagbabago at lumipat sa iba pang mga overtone. Ang hanay ng dalas ng bawat instrumento ay maaaring isaalang-alang nang hiwalay at kadalasang nililimitahan ng mga frequency ng mga pangunahing tono na kayang kopyahin ng partikular na instrumento na ito.

Sa teorya ng tunog ay mayroon ding isang bagay tulad ng ingay. ingay- ito ay anumang tunog na nilikha ng kumbinasyon ng mga pinagmumulan na hindi naaayon sa isa't isa. Alam na alam ng lahat ang ingay ng mga dahon ng mga puno, nililipad ng hangin, atbp.

Ano ang tumutukoy sa dami ng tunog? Malinaw na ang gayong kababalaghan ay direktang nakasalalay sa dami ng enerhiya na dala ng sound wave. Upang matukoy ang dami ng mga tagapagpahiwatig ng loudness, mayroong isang konsepto - intensity ng tunog. Tindi ng tunog ay tinukoy bilang ang daloy ng enerhiya na dumadaan sa ilang lugar ng espasyo (halimbawa, cm2) bawat yunit ng oras (halimbawa, bawat segundo). Sa isang normal na pag-uusap, ang intensity ay humigit-kumulang 9 o 10 W/cm2. Ang tainga ng tao ay may kakayahang makakita ng mga tunog malawak na saklaw sensitivity, habang ang susceptibility ng mga frequency ay hindi pare-pareho sa loob ng sound spectrum. Kaya't ang pinakamahusay na pinaghihinalaang hanay ng dalas ay 1000 Hz - 4000 Hz, na pinakamalawak na sumasaklaw sa pagsasalita ng tao.

Dahil ang mga tunog ay nag-iiba-iba sa intensity, mas maginhawang isipin ito bilang isang logarithmic na halaga at sukatin ito sa mga decibel (pagkatapos ng Scottish scientist na si Alexander Graham Bell). Mas mababang threshold ng sensitivity ng pandinig tainga ng tao ay 0 dB, ang itaas na 120 dB, tinatawag din itong " Sakit na kayang tiisin". Upper bound sensitivity ay din perceived sa pamamagitan ng tao tainga ay hindi pareho, ngunit depende sa tiyak na dalas. Ang mga tunog na mababa ang dalas ay dapat magkaroon ng mas mataas na intensity kaysa sa mga mataas na frequency upang makakuha ng threshold ng sakit. Halimbawa, ang threshold ng sakit sa mababang dalas ng 31.5 Hz ay ​​nangyayari sa antas ng intensity ng tunog na 135 dB, kapag sa dalas ng 2000 Hz ang sensasyon ng sakit ay lilitaw na sa 112 dB. Mayroon ding konsepto ng sound pressure, na talagang nagpapalawak ng karaniwang paliwanag para sa pagpapalaganap ng sound wave sa hangin. Presyon ng tunog- ito ay isang variable overpressure na nangyayari sa isang elastic medium bilang isang resulta ng pagpasa ng isang sound wave sa pamamagitan nito.

Kawayan ng tunog

Upang mas maunawaan ang sistema ng pagbuo ng sound wave, isipin ang isang klasikong speaker na matatagpuan sa isang tubo na puno ng hangin. Kung ang tagapagsalita ay gumawa ng isang matalim na pasulong na paggalaw, pagkatapos ay ang hangin sa agarang paligid ng diffuser ay naka-compress saglit. Pagkatapos nito, lalawak ang hangin, at sa gayon ay itulak ang naka-compress na rehiyon ng hangin sa kahabaan ng tubo.
Ang paggalaw ng alon na ito ay magiging tunog kapag umabot na organ ng pandinig at "excite" eardrum. Kapag ang isang sound wave ay nangyayari sa isang gas, ang labis na presyon at density ay nalikha, at ang mga particle ay gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis. Tungkol sa mga sound wave, mahalagang tandaan ang katotohanan na ang sangkap ay hindi gumagalaw kasama ng sound wave, ngunit isang pansamantalang pag-abala lamang ng mga masa ng hangin ang nangyayari.

Kung akala natin nasuspinde ang isang piston libreng espasyo sa isang tagsibol at gumagawa ng paulit-ulit na paggalaw "pabalik-balik", kung gayon ang gayong mga oscillation ay tatawaging harmonic o sinusoidal (kung kinakatawan natin ang alon sa anyo ng isang graph, kung gayon sa kasong ito ay nakakakuha tayo ng isang purong sine wave na may paulit-ulit na pagtaas at pagbaba. ). Kung iniisip natin ang isang speaker sa isang pipe (tulad ng sa halimbawang inilarawan sa itaas), na gumaganap ng mga harmonic oscillations, pagkatapos ay sa sandaling ang speaker ay gumagalaw "pasulong", ang kilalang epekto ng air compression ay nakuha, at kapag ang speaker ay gumagalaw "pabalik" , ang reverse effect ng rarefaction ay nakuha. Sa kasong ito, ang isang alon ng alternating compression at rarefaction ay magpapalaganap sa pamamagitan ng pipe. Ang distansya sa kahabaan ng pipe sa pagitan ng katabing maxima o minima (phase) ay tatawagin haba ng daluyong. Kung ang mga particle ay nag-oscillate parallel sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon, kung gayon ang alon ay tinatawag pahaba. Kung sila ay nag-oscillate patayo sa direksyon ng pagpapalaganap, kung gayon ang alon ay tinatawag nakahalang. Karaniwan, ang mga sound wave sa mga gas at likido ay pahaba, habang sa mga solido, ang mga alon ng parehong uri ay maaaring mangyari. nakahalang mga alon sa mga solido dahil sa paglaban sa pagbabago ng hugis. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng mga alon na ito ay ang isang transverse wave ay may pag-aari ng polariseysyon (ang mga oscillations ay nangyayari sa isang tiyak na eroplano), habang ang isang longitudinal wave ay hindi.

Bilis ng tunog

Ang bilis ng tunog ay direktang nakasalalay sa mga katangian ng daluyan kung saan ito nagpapalaganap. Ito ay tinutukoy (umaasa) sa pamamagitan ng dalawang katangian ng daluyan: pagkalastiko at density ng materyal. Ang bilis ng tunog sa mga solido, ayon sa pagkakabanggit, ay direktang nakasalalay sa uri ng materyal at mga katangian nito. Ang bilis sa gaseous media ay nakasalalay lamang sa isang uri ng medium deformation: compression-rarefaction. Ang pagbabago sa presyon sa isang sound wave ay nangyayari nang walang pagpapalitan ng init sa mga nakapaligid na particle at tinatawag na adiabatic.
Ang bilis ng tunog sa isang gas ay higit na nakasalalay sa temperatura - tumataas ito sa pagtaas ng temperatura at bumababa sa pagbaba. Gayundin, ang bilis ng tunog sa isang gas na daluyan ay nakasalalay sa laki at masa ng mga molekula ng gas mismo - mas maliit ang masa at sukat ng mga particle, mas malaki ang "conductivity" ng alon at mas malaki ang bilis, ayon sa pagkakabanggit.

Sa likido at solidong media, ang prinsipyo ng pagpapalaganap at ang bilis ng tunog ay katulad ng kung paano kumakalat ang alon sa hangin: sa pamamagitan ng compression-discharge. Ngunit sa mga media na ito, bilang karagdagan sa parehong pag-asa sa temperatura, ang density ng medium at ang komposisyon/istruktura nito ay lubos na mahalaga. Ang mas mababa ang density ng sangkap, mas mataas ang bilis ng tunog at vice versa. Ang pag-asa sa komposisyon ng daluyan ay mas kumplikado at tinutukoy sa bawat partikular na kaso, na isinasaalang-alang ang lokasyon at pakikipag-ugnayan ng mga molekula/atom.

Bilis ng tunog sa hangin sa t, °C 20: 343 m/s
Bilis ng tunog sa distilled water sa t, °C 20: 1481 m/s
Bilis ng tunog sa bakal sa t, °C 20: 5000 m/s

Mga nakatayong alon at panghihimasok

Kapag ang isang speaker ay lumikha ng mga sound wave sa isang nakakulong na espasyo, ang epekto ng wave reflection mula sa mga hangganan ay hindi maiiwasang mangyari. Bilang resulta, kadalasan epekto ng panghihimasok- kapag ang dalawa o higit pang sound wave ay nakapatong sa isa't isa. Ang mga espesyal na kaso ng hindi pangkaraniwang bagay ng interference ay ang pagbuo ng: 1) Pagbugbog ng mga alon o 2) Mga nakatayong alon. Ang hampas ng mga alon- ito ang kaso kapag mayroong pagdaragdag ng mga alon na may malapit na mga frequency at amplitude. Ang pattern ng paglitaw ng mga beats: kapag ang dalawang alon na magkatulad sa dalas ay nakapatong sa bawat isa. Sa ilang mga punto sa oras, na may tulad na isang overlap, ang amplitude peak ay maaaring nag-tutugma "sa yugto", at gayundin ang mga pag-urong sa "antiphase" ay maaari ding magkasabay. Ito ay kung paano nailalarawan ang mga sound beats. Mahalagang tandaan na, hindi katulad ng mga nakatayong alon, ang mga pagkakatulad ng yugto ng mga taluktok ay hindi nangyayari nang palagian, ngunit sa ilang mga agwat ng oras. Sa pamamagitan ng tainga, ang gayong pattern ng mga beats ay medyo malinaw na naiiba, at naririnig bilang isang pana-panahong pagtaas at pagbaba sa dami, ayon sa pagkakabanggit. Ang mekanismo para sa paglitaw ng epekto na ito ay napaka-simple: sa sandali ng pagkakataon ng mga taluktok, ang dami ay tumataas, sa sandali ng pagkakataon ng mga recession, ang dami ay bumababa.

nakatayong alon lumitaw sa kaso ng superposition ng dalawang waves ng parehong amplitude, phase at dalas, kapag kapag tulad waves "matugunan" ang isa ay gumagalaw sa pasulong na direksyon, at ang isa sa kabaligtaran direksyon. Sa lugar ng espasyo (kung saan nabuo ang isang nakatayong alon), lumitaw ang isang larawan ng superposisyon ng dalawang frequency amplitudes, na may alternating maxima (tinatawag na antinodes) at minima (tinatawag na mga node). Kapag nangyari ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang frequency, phase at attenuation coefficient ng wave sa lugar ng reflection ay lubhang mahalaga. Hindi tulad ng mga naglalakbay na alon, walang paglipat ng enerhiya sa isang nakatayong alon dahil sa katotohanan na ang pasulong at paatras na mga alon na bumubuo sa alon na ito ay nagdadala ng enerhiya sa pantay na dami sa pasulong at magkasalungat na direksyon. Para sa isang visual na pag-unawa sa paglitaw ng isang nakatayong alon, isipin natin ang isang halimbawa mula sa home acoustics. Sabihin nating mayroon kaming mga floor standing speaker sa ilang limitadong espasyo (kuwarto). Sa pamamagitan ng pagpapatugtog sa kanila ng ilang kanta malaking dami bass, subukan nating baguhin ang lokasyon ng nakikinig sa silid. Kaya, ang nakikinig, na nakapasok sa zone ng minimum (pagbabawas) ng nakatayong alon, ay madarama ang epekto na ang bass ay naging napakaliit, at kung ang nakikinig ay pumasok sa zone ng maximum (pagdaragdag) ng mga frequency, kung gayon ang kabaligtaran epekto ng isang makabuluhang pagtaas sa rehiyon ng bass ay nakuha. Sa kasong ito, ang epekto ay sinusunod sa lahat ng octaves ng base frequency. Halimbawa, kung ang base frequency ay 440 Hz, ang phenomenon ng "addition" o "subtraction" ay mapapansin din sa mga frequency na 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz, atbp.

Kababalaghan ng resonance

Karamihan sa mga solid ay may sariling dalas ng resonance. Upang maunawaan ang epekto na ito ay medyo simple sa halimbawa ng isang maginoo na tubo, bukas lamang sa isang dulo. Isipin ang isang sitwasyon kung saan ang isang speaker ay konektado sa kabilang dulo ng pipe, na maaaring tumugtog ng isa pare-pareho ang dalas, maaari din itong baguhin sa ibang pagkakataon. Ngayon, ang isang tubo ay may sarili nitong resonant frequency, sa simpleng termino, ito ang frequency kung saan ang pipe ay "resonates" o gumagawa ng sarili nitong tunog. Kung ang dalas ng tagapagsalita (bilang resulta ng pagsasaayos) ay tumutugma sa dalas ng resonance ng tubo, pagkatapos ay magkakaroon ng epekto ng pagtaas ng lakas ng tunog nang maraming beses. Ito ay dahil pinasisigla ng loudspeaker ang mga vibrations ng air column sa pipe na may makabuluhang amplitude hanggang sa matagpuan ang parehong "resonant frequency" at mangyari ang addition effect. Maaaring ilarawan ang nagresultang kababalaghan sa sumusunod na paraan: Ang trumpeta sa halimbawang ito ay "tumutulong" sa tagapagsalita sa pamamagitan ng pagtunog sa isang partikular na dalas, ang kanilang mga pagsisikap ay nagdaragdag at "nagbubuhos" sa isang maririnig na malakas na epekto. Sa halimbawa ng mga instrumentong pangmusika, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay madaling masubaybayan, dahil ang disenyo ng karamihan ay naglalaman ng mga elemento na tinatawag na resonator. Hindi mahirap hulaan kung ano ang nagsisilbi sa layunin ng pagpapalakas ng isang tiyak na dalas o tono ng musika. Halimbawa: isang katawan ng gitara na may resonator sa anyo ng isang butas, na tumugma sa lakas ng tunog; Ang disenyo ng tubo sa plauta (at lahat ng mga tubo sa pangkalahatan); Ang cylindrical na hugis ng katawan ng drum, na mismo ay isang resonator ng isang tiyak na dalas.

Frequency spectrum ng tunog at frequency response

Dahil sa pagsasagawa ay halos walang mga alon ng parehong dalas, nagiging kinakailangan upang mabulok ang buong spectrum ng tunog ng saklaw ng naririnig sa mga overtone o harmonic. Para sa mga layuning ito, may mga graph na nagpapakita ng pag-asa ng relatibong enerhiya ng mga vibrations ng tunog sa dalas. Ang ganitong graph ay tinatawag na sound frequency spectrum graph. Frequency spectrum ng tunog Mayroong dalawang uri: discrete at tuluy-tuloy. Ang discrete spectrum plot ay nagpapakita ng mga frequency nang paisa-isa, na pinaghihiwalay ng mga blangkong espasyo. Sa tuloy-tuloy na spectrum, lahat ng mga frequency ng tunog ay naroroon nang sabay-sabay.
Sa kaso ng musika o acoustics, ang karaniwang iskedyul ay kadalasang ginagamit. Mga Katangian ng Peak-to-Frequency(pinaikling "AFC"). Ipinapakita ng graph na ito ang dependence ng amplitude ng sound vibrations sa frequency sa buong frequency spectrum (20 Hz - 20 kHz). Sa pagtingin sa gayong graph, madaling maunawaan, halimbawa, malakas o mahinang panig tiyak na speaker o speaker system sa kabuuan, ang pinakamalakas na bahagi ng pagbabalik ng enerhiya, pagbaba at pagtaas ng dalas, pagpapalambing, pati na rin ang pagsubaybay sa pagiging matarik ng pagbaba.

Pagpapalaganap ng mga sound wave, phase at antiphase

Ang proseso ng pagpapalaganap ng mga sound wave ay nangyayari sa lahat ng direksyon mula sa pinagmulan. Ang pinakasimpleng halimbawa upang maunawaan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito: isang maliit na bato na itinapon sa tubig.
Mula sa lugar kung saan nahulog ang bato, ang mga alon ay nagsisimulang maghiwalay sa ibabaw ng tubig sa lahat ng direksyon. Gayunpaman, isipin natin ang isang sitwasyon gamit ang isang speaker sa isang tiyak na volume, sabihin nating isang saradong kahon, na konektado sa isang amplifier at nagpe-play ng ilang uri ng musical signal. Madaling mapansin (lalo na kung magbibigay ka ng malakas na signal ng mababang dalas, tulad ng bass drum), na ang speaker ay gumagawa ng mabilis na paggalaw "pasulong", at pagkatapos ay ang parehong mabilis na paggalaw "pabalik". Ito ay nananatiling maunawaan na kapag ang tagapagsalita ay umuusad, ito ay naglalabas ng isang sound wave, na maririnig natin pagkatapos. Ngunit ano ang mangyayari kapag ang nagsasalita ay umuurong? Ngunit sa kabalintunaan, ang parehong bagay ay nangyayari, ang nagsasalita ay gumagawa ng parehong tunog, tanging ito ay nagpapalaganap sa aming halimbawa nang buo sa loob ng dami ng kahon, nang hindi lalampas dito (sarado ang kahon). Sa pangkalahatan, sa halimbawa sa itaas, ang isang tao ay maaaring makakita ng maraming kawili-wili pisikal na phenomena, ang pinaka-makabuluhan ay ang konsepto ng isang yugto.

Ang sound wave na ang speaker, na nasa lakas ng tunog, ay naglalabas sa direksyon ng nakikinig - ay "sa yugto". Ang reverse wave, na pumapasok sa dami ng kahon, ay magiging katumbas na antiphase. Ito ay nananatiling lamang upang maunawaan kung ano ang ibig sabihin ng mga konseptong ito? Yugto ng signal- ito ang antas ng presyon ng tunog sa kasalukuyang oras sa ilang punto sa espasyo. Ang yugto ay pinakamadaling maunawaan sa pamamagitan ng halimbawa ng pag-playback ng musikal na materyal ng isang kumbensyonal na stereo floor-standing na pares ng mga home speaker. Isipin natin na ang dalawang ganoong floor-standing speaker ay naka-install sa isang partikular na silid at naglalaro. Ang parehong mga speaker sa kasong ito ay nagpaparami ng isang kasabay na variable na signal ng presyon ng tunog, bukod dito, ang presyon ng tunog ng isang speaker ay idinagdag sa presyon ng tunog ng isa pang speaker. Ang isang katulad na epekto ay nangyayari dahil sa pag-synchronize ng pagpaparami ng signal ng kaliwa at kanang mga speaker, ayon sa pagkakabanggit, sa madaling salita, ang mga taluktok at lambak ng mga alon na ibinubuga ng kaliwa at kanang mga speaker ay nag-tutugma.

Ngayon isipin natin na ang mga sound pressure ay nagbabago pa rin sa parehong paraan (hindi sila nagbago), ngunit ngayon sila ay kabaligtaran sa bawat isa. Maaaring mangyari ito kung ikinonekta mo ang isa sa dalawang speaker sa reverse polarity ("+" cable mula sa amplifier papunta sa "-" terminal ng speaker system, at "-" cable mula sa amplifier papunta sa "+" terminal ng speaker sistema). Sa kasong ito, ang signal sa tapat ng direksyon ay magdudulot ng pagkakaiba sa presyon, na maaaring ilarawan bilang mga numero tulad ng sumusunod: ang kaliwang tagapagsalita ay lilikha ng presyon ng "1 Pa", at ang kanang tagapagsalita ay lilikha ng presyon ng "minus 1 Pa ". Bilang resulta, ang kabuuang dami ng tunog sa posisyon ng tagapakinig ay magiging katumbas ng zero. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na antiphase. Kung isasaalang-alang natin ang halimbawa nang mas detalyado para sa pag-unawa, lumalabas na ang dalawang dynamics na naglalaro ng "in phase" ay lumikha ng parehong mga lugar ng air compression at rarefaction, na talagang tumutulong sa isa't isa. Sa kaso ng isang idealized na antiphase, ang lugar ng air space compaction na nilikha ng isang speaker ay sasamahan ng isang lugar ng air space rarefaction na nilikha ng pangalawang speaker. Ito ay mukhang humigit-kumulang sa phenomenon ng mutual synchronous na pamamasa ng mga alon. Totoo, sa pagsasagawa, ang lakas ng tunog ay hindi bumababa sa zero, at maririnig natin ang isang malakas na pangit at pinahinang tunog.

Sa pinaka-naa-access na paraan, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring inilarawan bilang mga sumusunod: dalawang signal na may parehong mga oscillations (dalas), ngunit inilipat sa oras. Dahil dito, mas madaling kumatawan sa mga displacement phenomena na ito gamit ang halimbawa ng mga ordinaryong round clock. Isipin natin na maraming magkaparehong round clock ang nakasabit sa dingding. Kapag ang mga pangalawang kamay ng mga relong ito ay tumatakbo nang naka-sync, 30 segundo sa isang relo at 30 segundo sa kabila, ito ay isang halimbawa ng signal na nasa phase. Kung ang mga pangalawang kamay ay tumatakbo nang may shift, ngunit ang bilis ay pareho pa rin, halimbawa, sa isang relo 30 segundo, at sa iba pang 24 segundo, kung gayon ito ay isang klasikong halimbawa ng isang phase shift (shift). Sa parehong paraan, ang bahagi ay sinusukat sa mga degree, sa loob ng isang virtual na bilog. Sa kasong ito, kapag ang mga signal ay inilipat na may kaugnayan sa bawat isa sa pamamagitan ng 180 degrees (kalahati ng panahon), ang isang klasikal na antiphase ay nakuha. Kadalasan sa pagsasanay, may mga menor de edad na pagbabago sa yugto, na maaari ding matukoy sa mga antas at matagumpay na maalis.

Ang mga alon ay patag at spherical. Ang isang patag na wavefront ay kumakalat sa isang direksyon lamang at bihirang makita sa pagsasanay. Ang spherical wavefront ay isang simpleng uri ng wave na nagmula sa isang punto at kumakalat sa lahat ng direksyon. Ang mga sound wave ay may katangian diffraction, ibig sabihin. ang kakayahang maiwasan ang mga hadlang at bagay. Ang antas ng sobre ay nakasalalay sa ratio ng haba ng sound wave sa mga sukat ng balakid o butas. Nagaganap din ang diffraction kapag may hadlang sa landas ng tunog. Sa kasong ito, dalawang sitwasyon ang posible: 1) Kung ang mga sukat ng balakid ay mas malaki kaysa sa haba ng daluyong, kung gayon ang tunog ay makikita o hinihigop (depende sa antas ng pagsipsip ng materyal, ang kapal ng balakid, atbp. ), at isang "acoustic shadow" zone ang nabuo sa likod ng obstacle . 2) Kung ang mga sukat ng balakid ay maihahambing sa haba ng daluyong o kahit na mas mababa kaysa dito, kung gayon ang tunog ay naiiba sa ilang lawak sa lahat ng direksyon. Kung ang isang sound wave, kapag gumagalaw sa isang medium, ay tumama sa interface gamit ang isa pang medium (halimbawa, isang air medium na may solid medium), pagkatapos ay tatlong mga senaryo ang maaaring lumitaw: 1) ang wave ay makikita mula sa interface 2) ang wave maaaring dumaan sa ibang daluyan nang hindi nagbabago ng direksyon 3) ang isang alon ay maaaring dumaan sa isa pang daluyan na may pagbabago ng direksyon sa hangganan, ito ay tinatawag na "wave refraction".

Ang ratio ng labis na presyon ng sound wave sa oscillatory volumetric na bilis tinatawag na wave resistance. Sa simpleng salita, wave resistance ng medium maaaring tawaging kakayahang sumipsip ng mga sound wave o "lumaban" sa kanila. Ang reflection at transmission coefficients ay direktang nakasalalay sa ratio ng wave impedances ng dalawang media. Ang paglaban ng alon sa isang daluyan ng gas ay mas mababa kaysa sa tubig o solids. Samakatuwid, kung ang isang sound wave sa hangin ay nangyayari sa isang solidong bagay o sa ibabaw ng malalim na tubig, kung gayon ang tunog ay makikita mula sa ibabaw o hinihigop sa isang malaking lawak. Depende ito sa kapal ng ibabaw (tubig o solid) kung saan bumabagsak ang nais na sound wave. Sa isang mababang kapal ng isang solid o likidong daluyan, ang mga alon ng tunog ay halos ganap na "pumasa", at kabaliktaran, na may malaking kapal ng daluyan, ang mga alon ay mas madalas na nakikita. Sa kaso ng pagmuni-muni ng mga sound wave, ang prosesong ito ay nangyayari ayon sa isang kilalang pisikal na batas: "Ang anggulo ng saklaw katumbas ng anggulo reflection". Sa kasong ito, kapag ang isang alon mula sa isang medium na may mas mababang density ay tumama sa hangganan na may medium na may mas mataas na density, ang phenomenon repraksyon. Binubuo ito sa baluktot (refracting) ng sound wave pagkatapos ng "pagpupulong" sa isang balakid, at kinakailangang sinamahan ng pagbabago sa bilis. Ang repraksyon ay nakasalalay din sa temperatura ng daluyan kung saan nangyayari ang pagmuni-muni.

Sa proseso ng pagpapalaganap ng mga sound wave sa kalawakan, ang kanilang intensity ay hindi maiiwasang bumaba, masasabi nating ang pagpapahina ng mga alon at ang pagpapahina ng tunog. Sa pagsasagawa, medyo simple na makatagpo ng gayong epekto: halimbawa, kung ang dalawang tao ay nakatayo sa isang patlang sa medyo malapit na distansya (isang metro o mas malapit) at nagsimulang makipag-usap sa isa't isa. Kung pagkatapos ay dagdagan mo ang distansya sa pagitan ng mga tao (kung magsisimula silang lumayo sa isa't isa), ang parehong antas ng dami ng pakikipag-usap ay bababa nang unti-unting naririnig. Ang isang katulad na halimbawa ay malinaw na nagpapakita ng kababalaghan ng pagbabawas ng intensity ng sound waves. Bakit ito nangyayari? Ang dahilan nito ay ang iba't ibang proseso ng paglipat ng init, pakikipag-ugnayan ng molekular at panloob na alitan ng mga sound wave. Kadalasan sa pagsasanay, nangyayari ang conversion ng sound energy sa thermal energy. Ang ganitong mga proseso ay hindi maaaring hindi lumabas sa alinman sa 3 sound propagation media at maaaring mailalarawan bilang pagsipsip ng mga sound wave.

Ang intensity at antas ng pagsipsip ng mga sound wave ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, tulad ng presyon at temperatura ng medium. Gayundin, ang pagsipsip ay nakasalalay sa tiyak na dalas ng tunog. Kapag ang isang sound wave ay kumakalat sa mga likido o gas, mayroong isang epekto ng friction sa pagitan ng iba't ibang mga particle, na tinatawag na lagkit. Bilang resulta ng alitan na ito, antas ng molekular at ang proseso ng pagbabago ng alon mula sa tunog patungo sa init ay nagaganap. Sa madaling salita, mas mataas ang thermal conductivity ng medium, mas mababa ang antas ng wave absorption. Ang pagsipsip ng tunog sa gaseous na media ay nakasalalay din sa presyon (nagbabago ang presyon ng atmospera sa pagtaas ng altitude na may kaugnayan sa antas ng dagat). Tulad ng para sa pag-asa ng antas ng pagsipsip sa dalas ng tunog, pagkatapos ay isinasaalang-alang ang mga dependences sa itaas ng lagkit at thermal conductivity, ang pagsipsip ng tunog ay mas mataas, mas mataas ang dalas nito. Halimbawa, kapag normal na temperatura at presyon, sa hangin ang pagsipsip ng alon na may dalas na 5000 Hz ay ​​3 dB/km, at ang pagsipsip ng alon na may dalas na 50000 Hz ay ​​magiging 300 dB/m.

Sa solid media, ang lahat ng mga dependency sa itaas (thermal conductivity at viscosity) ay pinapanatili, ngunit ang ilang higit pang mga kondisyon ay idinagdag dito. Ang mga ito ay nauugnay sa molekular na istraktura ng mga solidong materyales, na maaaring magkakaiba, na may sarili nitong inhomogeneities. Depende sa panloob na solidong molekular na istraktura, ang pagsipsip ng mga sound wave sa kasong ito ay maaaring magkakaiba, at depende sa uri ng partikular na materyal. Kapag ang tunog ay dumaan sa isang solidong katawan, ang alon ay sumasailalim sa isang serye ng mga pagbabago at pagbaluktot, na kadalasang humahantong sa pagkalat at pagsipsip ng enerhiya ng tunog. Sa antas ng molekular, ang epekto ng mga dislokasyon ay maaaring mangyari, kapag ang isang sound wave ay nagiging sanhi ng pag-aalis ng mga atomic na eroplano, na pagkatapos ay bumalik sa kanilang orihinal na posisyon. O, ang paggalaw ng mga dislokasyon ay humahantong sa isang banggaan sa mga dislokasyon na patayo sa kanila o mga depekto sa istrukturang kristal, na nagiging sanhi ng kanilang pagbabawas ng bilis at, bilang isang resulta, ang ilang pagsipsip ng sound wave. Gayunpaman, ang sound wave ay maaari ring sumasalamin sa mga depektong ito, na hahantong sa pagbaluktot ng orihinal na alon. Ang enerhiya ng isang sound wave sa sandali ng pakikipag-ugnayan sa mga elemento ng molekular na istraktura ng materyal ay nawala bilang isang resulta ng mga panloob na proseso ng alitan.

Sa Susubukan kong pag-aralan ang mga tampok ng pandama ng pandinig ng tao at ang ilan sa mga subtleties at tampok ng pagpapalaganap ng tunog.

Ang mga sound (o acoustic) na alon ay tinatawag na mga elastic wave na nagpapalaganap sa isang medium na may mga frequency sa hanay na 16-20,000 Hz. Ang mga alon ng mga frequency na ito, na kumikilos sa aparato ng pandinig ng tao, ay nagdudulot ng pandamdam ng tunog. Mga alon na may v< 16 Гц (ннфразвуковые) и v >Ang 20 kHz (ultrasonic) ay hindi nakikita ng mga organo ng pandinig ng tao.

Ang mga sound wave sa mga gas at likido ay maaari lamang maging longitudinal, dahil ang mga media na ito ay nababanat lamang na may kinalaman sa compressive (tensile) deformations. Sa solids, ang mga sound wave ay maaaring maging parehong longitudinal at transverse, dahil ang mga solid ay elastic na may kinalaman sa compressive (tensile) at shear deformations.

Ang intensity ng tunog (o lakas ng tunog) ay isang value na tinutukoy ng time-averaged na enerhiya na dinadala ng sound wave bawat unit time sa pamamagitan ng unit area na patayo sa direksyon ng wave propagation:

Ang SI unit ng sound intensity ay watts per square meter (W/m2).

Ang sensitivity ng tainga ng tao ay iba para sa iba't ibang frequency. Upang maging sanhi ng isang tunog na pandamdam, ang alon ay dapat magkaroon ng isang tiyak na minimum na intensity, ngunit kung ang intensity na ito ay lumampas sa isang tiyak na limitasyon, kung gayon ang tunog ay hindi naririnig at nagdudulot lamang ng sakit. Kaya, para sa bawat dalas ng oscillation, mayroong pinakamaliit (audibility threshold) at pinakamalaki (pain sensation threshold) sound intensity na maaaring magdulot ng sound perception. Sa fig. 223 ay nagpapakita ng pag-asa ng mga threshold ng pandinig at sakit sa dalas ng tunog. Ang rehiyon na matatagpuan sa pagitan ng dalawang kurba na ito ay ang rehiyon ng audibility.

Kung ang intensity ng tunog ay isang dami na may layunin na nagpapakilala sa alon bagong proseso, kung gayon ang subjective na katangian ng tunog na nauugnay sa intensity nito ay ang lakas ng tunog, na nakasalalay sa dalas. Ayon sa physiological law ng Weber - Fechner, sa pagtaas ng intensity ng tunog, ang volume ay tumataas ayon sa logarithmic law. Sa batayan na ito, ang isang layunin na pagtatasa ng lakas ng tunog ay ipinakilala ayon sa sinusukat na halaga ng intensity nito:

kung saan I 0 - intensity ng tunog sa threshold ng pandinig, kinuha para sa lahat ng tunog na katumbas ng 10 -12 W/m 2 . Ang halaga L ay tinatawag na antas ng intensity ng tunog at ipinahayag sa bels (bilang parangal sa imbentor ng Bell na telepono). Karaniwan, ang mga yunit ay ginagamit na 10 beses na mas maliit - decibels (dB).

Katangiang pisyolohikal Ang tunog ay ang antas ng lakas, na ipinahayag sa mga phon (phon). Ang lakas para sa isang tunog sa 1000 Hz (ang dalas ng isang karaniwang purong tono) ay 1 phon kung ang antas ng intensity nito ay 1 dB. Halimbawa, ang ingay sa isang subway na kotse mataas na bilis tumutugma sa "90 background, at isang bulong sa layo na 1 m -" 20 background.

Ang tunay na tunog ay isang overlay harmonic vibrations na may isang malaking hanay ng mga frequency, ibig sabihin, ang tunog ay may isang acoustic spectrum na maaaring tuloy-tuloy (sa isang tiyak na agwat ay may mga vibrations ng lahat ng mga frequency) at may linya (may mga vibrations ng ilang mga frequency na hiwalay sa bawat isa).

Ang tunog ay nailalarawan bilang karagdagan sa lakas ng taas at timbre. Sound pitch - ang kalidad ng tunog, na tinutukoy ng isang tao sa pamamagitan ng tainga at depende sa dalas ng tunog. Habang tumataas ang dalas, tumataas ang pitch ng tunog, ibig sabihin, nagiging "mas mataas" ang tunog. Ang likas na katangian ng acoustic spectrum at ang pamamahagi ng enerhiya sa pagitan ng ilang partikular na frequency ay tumutukoy sa pagka-orihinal ng sound sensation, na tinatawag na timbre ng tunog. Kaya, ang iba't ibang mga mang-aawit na tumatama sa parehong nota ay may ibang acoustic spectrum, iyon ay, ang kanilang mga boses ay may ibang timbre.

Ang anumang katawan na nag-o-oscillating sa isang elastic na medium na may dalas ng tunog ay maaaring isang mapagkukunan ng tunog (halimbawa, sa mga instrumentong may kuwerdas, ang pinagmumulan ng tunog ay isang string na konektado sa katawan ng instrumento).

Ang paggawa ng mga oscillations, ang katawan ay nagiging sanhi ng mga oscillations ng mga particle ng medium na katabi nito na may parehong dalas. Ang estado ng oscillatory motion ay sunud-sunod na inililipat sa mga particle ng medium na mas at mas malayo sa katawan, ibig sabihin, ang isang alon ay kumakalat sa medium na may dalas ng oscillation na katumbas ng dalas ng pinagmulan nito, at may isang tiyak na bilis depende sa density. at nababanat na katangian ng daluyan. Ang bilis ng pagpapalaganap ng mga sound wave sa mga gas ay kinakalkula ng formula

(158.1)

kung saan ang R ay ang molar gas constant, ang M ay molar mass, g \u003d C p / C v - ang ratio ng molar heat capacities ng gas sa pare-pareho ang presyon at dami, T - thermodynamic na temperatura. Mula sa formula (158.1) sumusunod na ang bilis ng tunog sa isang gas ay hindi nakasalalay sa presyon R gas, ngunit tumataas sa temperatura. Kung mas malaki ang molar mass ng isang gas, mas mababa ang bilis ng tunog sa loob nito. Halimbawa, sa T = 273 K, ang bilis ng tunog sa hangin (M = 29×10 -3 kg/mol) v = 331 m/s, sa hydrogen (M = 2×10 -3 kg/mol) v = 1260 m/s . Ang expression (158.1) ay tumutugma sa pang-eksperimentong data.

Kapag ang tunog ay nagpapalaganap sa kapaligiran, kinakailangang isaalang-alang buong linya mga kadahilanan: bilis at direksyon ng hangin, kahalumigmigan ng hangin, istraktura ng molekular gaseous medium, ang phenomena ng repraksyon at pagmuni-muni ng tunog sa hangganan ng dalawang media. Bilang karagdagan, ang anumang tunay na daluyan ay may lagkit, kaya ang sound attenuation ay sinusunod, ibig sabihin, isang pagbaba sa amplitude nito at, dahil dito, ang intensity ng isang sound wave habang ito ay nagpapalaganap. Ang pagpapahina ng tunog ay higit sa lahat dahil sa pagsipsip nito sa medium, na nauugnay sa hindi maibabalik na paglipat ng enerhiya ng tunog sa iba pang mga anyo ng enerhiya (pangunahin ang init).

Para sa room acoustics pinakamahalaga may sound reverberation - ang proseso ng unti-unting pagpapahina ng tunog sa mga nakapaloob na espasyo pagkatapos patayin ang pinagmulan nito. Kung ang mga silid ay walang laman, ang tunog ay dahan-dahang nabubulok at ang silid ay "booms" ay nilikha. Kung ang mga tunog ay mabilis na kumukupas (kapag gumagamit ng mga materyales na sumisipsip ng tunog), kung gayon ang mga ito ay ituturing na mga muffled. Ang oras ng reverberation ay ang oras kung saan ang intensity ng tunog sa isang silid ay pinahina sa milyun-milyong at ang antas nito ng 60 dB. Ang silid ay may magandang acoustics kung ang oras ng reverberation ay 0.5-1.5 s.

Kulog, musika, tunog ng surf, pagsasalita ng tao at lahat ng iba pang naririnig natin ay tunog. Ano ang "tunog"?

Pinagmulan ng larawan: pixabay.com

Sa katunayan, lahat ng bagay na nakasanayan nating isaalang-alang bilang tunog ay isa lamang sa mga uri ng vibrations (ng hangin) na maaaring maramdaman ng ating utak at mga organo.

Ano ang katangian ng tunog

Ang lahat ng mga tunog na pinalaganap sa hangin ay mga vibrations ng sound wave. Ito ay bumangon sa pamamagitan ng vibration ng isang bagay at lumilihis mula sa pinanggalingan nito sa lahat ng direksyon. Ang oscillating object ay pinipiga ang mga molekula sa kapaligiran at pagkatapos ay lumilikha ng isang bihirang kapaligiran, na nagiging sanhi ng mga molekula upang itaboy ang isa't isa nang palayo nang palayo. Kaya, ang mga pagbabago sa presyon ng hangin ay lumalayo sa bagay, ang mga molekula mismo ay nananatili sa parehong posisyon para sa kanilang sarili.

Epekto ng sound wave sa eardrum. Pinagmulan ng larawan: prd.go.th

Habang ang isang sound wave ay kumakalat sa kalawakan, ito ay tumalbog sa mga bagay sa landas nito, na lumilikha ng mga pagbabago sa nakapaligid na hangin. Kapag ang mga pagbabagong ito ay umabot sa iyong tainga at nakakaapekto sa eardrum, dulo ng mga nerves magpadala ng signal sa utak, at nakikita mo ang mga vibrations na ito bilang tunog.

Ang mga pangunahing katangian ng sound wave

Ang pinakasimpleng anyo ng sound wave ay sine wave. Ang mga dalisay na sine wave ay bihira sa kalikasan, ngunit sa kanila ay dapat mong simulan ang pag-aaral ng pisika ng tunog, dahil ang anumang tunog ay maaaring mabulok sa isang kumbinasyon ng mga sine wave.

Ang sine wave ay malinaw na nagpapakita ng tatlong pangunahing pisikal na pamantayan ng tunog - frequency, amplitude at phase.

Dalas

Kung mas mababa ang dalas ng oscillation, mas mababa ang tunog. Pinagmulan ng Larawan: ReasonGuide.Ru

Ang dalas ay isang halaga na nagpapakilala sa bilang ng mga oscillation bawat segundo. Ito ay sinusukat sa bilang ng mga panahon ng oscillation o sa hertz (Hz). Ang tainga ng tao ay maaaring makakita ng tunog sa saklaw mula 20 Hz (mababang dalas) hanggang 20 kHz (mataas na dalas). Ang mga tunog sa itaas ng saklaw na ito ay tinatawag na ultrasound, at sa ibaba - infrasound, at hindi nakikita ng mga organ ng pandinig ng tao.

Malawak

Kung mas malaki ang amplitude ng sound wave, mas malakas ang tunog.

Ang konsepto ng amplitude (o intensity) ng sound wave ay tumutukoy sa lakas ng tunog, na nakikita ng mga organo ng pandinig ng tao bilang volume o lakas ng tunog. Nakikita ng mga tao ang medyo malawak na hanay ng mga volume ng tunog: mula sa tumutulo na gripo sa isang tahimik na apartment hanggang sa musikang tumutugtog sa isang konsiyerto. Sinusukat ang loudness gamit ang phonometers (mga indicator sa decibel), na gumagamit ng logarithmic scale upang gawing mas maginhawa ang mga sukat.

yugto ng sound wave

Mga yugto ng sound wave. Pinagmulan ng larawan: Muz-Flame.ru

Ginagamit upang ilarawan ang mga katangian ng dalawang sound wave. Kung ang dalawang wave ay may parehong amplitude at frequency, ang dalawang sound wave ay sinasabing nasa phase. Ang phase ay sinusukat mula 0 hanggang 360, kung saan ang 0 ay isang value na nagsasaad na ang dalawang sound wave ay magkasabay (sa phase) at ang 180 ay isang value na nagsasaad na ang mga wave ay kabaligtaran sa isa't isa (wala sa phase). Kapag ang dalawang sound wave ay nasa phase, ang dalawang tunog ay magkakapatong at ang mga signal ay nagpapatibay sa isa't isa. Kapag pinagsama ang dalawang signal na hindi tumutugma sa amplitude, ang mga signal ay pinipigilan dahil sa pagkakaiba ng presyon, na humahantong sa isang zero na resulta, iyon ay, nawawala ang tunog. Ang phenomenon na ito ay kilala bilang "phase suppression".

Kapag pinagsasama ang dalawang magkatulad na signal ng audio - ang pagsugpo sa phase ay maaaring maging isang malubhang problema, pati na rin ang isang malaking istorbo ay ang kumbinasyon ng orihinal na sound wave na may wave na makikita mula sa mga ibabaw sa acoustic room. Halimbawa, kapag ang kaliwa at kanang channel ng isang stereo mixer ay pinagsama upang makabuo ng isang maayos na pag-record, ang signal ay maaaring magdusa mula sa pagkansela ng phase.

Ano ang decibel?

Sinusukat ng mga desibel ang antas ng sound pressure o boltahe ng kuryente. Ito ay isang yunit na nagpapakita ng ratio ng ratio ng dalawang magkaibang dami sa bawat isa. Bel (pinangalanan pagkatapos ng American scientist Alexander Bell) ay decimal logarithm, na sumasalamin sa ratio ng dalawang magkaibang signal sa isa't isa. Nangangahulugan ito na para sa bawat sunud-sunod na bela sa sukat, ang natanggap na signal ay sampung beses na mas malakas. Halimbawa, ang presyon ng tunog ng isang malakas na tunog ay bilyun-bilyong beses na mas mataas kaysa sa isang tahimik. Upang maipakita ang gayong malalaking halaga, nagsimula silang gumamit relatibong halaga decibel (dB) - habang ang 1.000.000.000 ay 109, o 9 lamang. Ang pag-ampon ng halagang ito ng mga acoustic physicist ay naging posible upang gumana sa malalaking numero nang mas maginhawa.

Sukat ng volume para sa iba't ibang tunog. Pinagmulan ng larawan: Nauet.ru

Sa pagsasagawa, lumalabas na ang bel ay napakalaki ng isang yunit upang masukat ang antas ng tunog, kaya ang decibel, na isang ikasampu ng isang bel, ang ginamit sa halip. Hindi masasabi na ang paggamit ng mga decibel sa halip na mga bel ay tulad ng paggamit, halimbawa, mga sentimetro sa halip na mga metro upang ipahiwatig ang laki ng sapatos, ang mga bels at decibel ay mga relatibong halaga.

Mula sa itaas, malinaw na ang antas ng tunog ay karaniwang sinusukat sa decibel. Ang ilang mga pamantayan sa antas ng tunog ay ginamit sa acoustics sa loob ng maraming taon, mula sa panahon ng pag-imbento ng telepono, hanggang sa araw na ito. Karamihan sa mga pamantayang ito ay mahirap ilapat na may kaugnayan sa modernong kagamitan, ginagamit lamang ang mga ito para sa mga hindi na ginagamit na kagamitan. Ngayon, ang mga kagamitan sa pag-record at pagsasahimpapawid ng mga studio ay gumagamit ng isang yunit tulad ng dBu (decibel na may kaugnayan sa antas ng 0.775 V), at sa mga kagamitan sa sambahayan - dBV (decibel, sinusukat na may kaugnayan sa antas ng 1 V). Gumagamit ang digital audio equipment ng dBFS (Decibel Full Scale) upang sukatin ang lakas ng tunog.

dBm– Ang “m” ay nangangahulugang milliwatts (mW), na siyang yunit ng sukat na ginagamit upang kumatawan sa kuryente. Ang kapangyarihan ay dapat na nakikilala mula sa boltahe ng kuryente, bagaman ang dalawang konsepto ay malapit na nauugnay sa bawat isa. Ang yunit ng pagsukat ng dBm ay nagsimulang gamitin sa madaling araw ng pagpapakilala ng mga komunikasyon sa telepono, ngayon ay ginagamit din ito sa mga propesyonal na kagamitan.

dBu- sa kasong ito, ang boltahe ay sinusukat (sa halip na kapangyarihan) na may kaugnayan sa reference zero level, ang 0.75 volts ay itinuturing na reference level. Sa modernong mga propesyonal na audio application, ang dBu ay pinalitan ng dBm. Bilang isang yunit ng sukat sa larangan ng audio engineering, mas maginhawang gamitin ang dBu sa nakaraan, kung kailan mas mahalagang isaalang-alang ang kuryente, sa halip na boltahe nito, upang masuri ang antas ng signal.

dBV- ang yunit ng pagsukat na ito ay nakabatay din sa reference zero level (tulad ng sa kaso ng dBu), gayunpaman, 1 V ang kinuha bilang reference level, na mas maginhawa kaysa sa figure na 0.775 V. Ang sound measurement unit na ito ay kadalasang ginagamit para sa sambahayan at semi-propesyonal na kagamitan sa audio.

dBFS – pagtatantya na ito Ang antas ng signal ay malawakang ginagamit sa digital na audio at ibang-iba sa itaas na mga yunit ng pagsukat. Ang FS (full scale) ay isang buong sukat, na ginagamit dahil, hindi tulad ng analog na audio, na may pinakamainam na boltahe, ang buong hanay ng mga digital na halaga ay pantay na katanggap-tanggap kapag nagtatrabaho sa isang digital na signal. Ang 0 dBFS ay ang pinakamataas na posibleng antas ng digital audio na maaaring ma-record nang walang pagbaluktot. Ang mga pamantayan sa pagsukat ng analog gaya ng dBu at dBV ay walang headroom na lampas sa 0 dBFS.

Kung nagustuhan mo ang artikulo ilagay tulad ng at mag-subscribe sa channel SCIENTIFIC POP . Manatili sa amin, mga kaibigan! Maraming mga kawili-wiling bagay ang nasa unahan!

Ang tunog ay mga nababanat na alon sa isang daluyan (madalas na hangin) na hindi nakikita ngunit nakikita ng tainga ng tao (ang alon ay kumikilos sa eardrum). Ang sound wave ay isang longitudinal compression at rarefaction wave.

Kung gagawa tayo ng vacuum, makikilala ba natin ang mga tunog? Inilagay ni Robert Boyle ang isang orasan sa isang sisidlang salamin noong 1660. Nang bumuga siya ng hangin, wala siyang narinig na ingay. Pinatunayan iyon ng karanasan kailangan ng medium para magpalaganap ng tunog.

Ang tunog ay maaari ding magpalaganap sa likido at solidong media. Sa ilalim ng tubig ay malinaw mong maririnig ang mga impact ng mga bato. Ilagay ang orasan sa isang dulo ng kahoy na tabla. Sa pamamagitan ng paglalagay ng iyong tainga sa kabilang dulo, malinaw mong maririnig ang pag-tiktik ng orasan.

Ang sound wave ay kumakalat sa pamamagitan ng kahoy

Ang pinagmulan ng tunog ay kinakailangang isang oscillating body. Halimbawa, isang string sa isang gitara normal na estado hindi tumutunog, ngunit sa sandaling gawin natin itong mag-oscillate, isang sound wave ang lumitaw.

Gayunpaman, ipinapakita ng karanasan na hindi lahat ng nanginginig na katawan ay pinagmumulan ng tunog. Halimbawa, ang isang bigat na nasuspinde sa isang thread ay hindi gumagawa ng tunog. Ang katotohanan ay ang tainga ng tao ay hindi nakikita ang lahat ng mga alon, ngunit ang mga lumilikha lamang ng mga katawan na nag-oscillating na may dalas na 16 Hz hanggang 20,000 Hz. Ang ganitong mga alon ay tinatawag tunog. Ang mga oscillation na may dalas na mas mababa sa 16 Hz ay ​​tinatawag infrasound. Ang mga oscillation na may dalas na higit sa 20,000 Hz ay ​​tinatawag ultrasound.

Bilis ng tunog

Ang mga sound wave ay hindi dumadaloy kaagad, ngunit may tiyak na bilis (katulad ng bilis ng pare-parehong paggalaw).

Iyon ang dahilan kung bakit sa panahon ng isang bagyo ay una nating nakikita ang kidlat, iyon ay, liwanag (ang bilis ng liwanag ay mas malaki kaysa sa bilis ng tunog), at pagkatapos ay naririnig ang tunog.

Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa daluyan: sa mga solido at likido, ang bilis ng tunog ay mas malaki kaysa sa hangin. Ito ay mga tabular na sinusukat na constants. Sa pagtaas ng temperatura ng daluyan, ang bilis ng pagtaas ng tunog, na may pagbaba, bumababa ito.

Magkaiba ang mga tunog. Upang makilala ang tunog, ang mga espesyal na dami ay ipinakilala: loudness, pitch at timbre ng tunog.

Ang lakas ng tunog ay nakasalalay sa amplitude ng mga oscillations: kung mas malaki ang amplitude ng mga oscillations, mas malakas ang tunog. Bilang karagdagan, ang pang-unawa sa lakas ng tunog ng ating tainga ay nakasalalay sa dalas ng mga vibrations sa sound wave. Ang mga mas mataas na frequency wave ay itinuturing na mas malakas.

Tinutukoy ng dalas ng sound wave ang pitch. Kung mas mataas ang dalas ng panginginig ng boses ng pinagmulan ng tunog, mas mataas ang tunog na ginawa nito. Ang mga boses ng tao ay nahahati sa ilang hanay ayon sa kanilang pitch.

Ang mga tunog mula sa iba't ibang pinagmulan ay isang kumbinasyon ng mga harmonic vibrations ng iba't ibang mga frequency. Ang pinakamahabang bahagi ng panahon ( pinakamababang dalas) ay tinatawag na pangunahing tono. Ang natitirang bahagi ng tunog ay mga overtone. Ang hanay ng mga sangkap na ito ay lumilikha ng pangkulay, ang timbre ng tunog. Ang kabuuan ng mga overtone sa mga boses iba't ibang tao kahit kaunti, ngunit naiiba, tinutukoy nito ang timbre ng isang partikular na boses.

Echo. Ang isang echo ay nabuo bilang isang resulta ng sound reflection mula sa iba't ibang mga hadlang - mga bundok, kagubatan, pader, malalaking gusali, atbp. Ang isang echo ay nangyayari lamang kapag ang sinasalamin na tunog ay nakikita nang hiwalay sa orihinal na sinasalitang tunog. Kung mayroong maraming mga mapanimdim na ibabaw at sila ay nasa iba't ibang distansya mula sa isang tao, kung gayon ang mga sinasalamin na sound wave ay makakarating sa kanya sa iba't ibang oras. Sa kasong ito, ang echo ay magiging marami. Ang balakid ay dapat nasa layong 11m mula sa tao upang marinig ang echo.

Repleksiyon ng tunog. Tumalbog ang tunog sa makinis na ibabaw. Samakatuwid, kapag gumagamit ng isang sungay, ang mga sound wave ay hindi nakakalat sa lahat ng direksyon, ngunit bumubuo ng isang makitid na sinag, dahil sa kung saan ang lakas ng tunog ay tumataas at ito ay kumakalat sa isang mas malaking distansya.

Ang ilang mga hayop (hal. paniki, dolphin) naglalabas ng ultrasonic vibrations, pagkatapos ay maramdaman ang sinasalamin na alon mula sa mga hadlang. Kaya tinutukoy nila ang lokasyon at distansya sa mga nakapalibot na bagay.

Echolocation. Ito ay isang paraan para sa pagtukoy ng lokasyon ng mga katawan sa pamamagitan ng mga ultrasonic signal na makikita mula sa kanila. Malawakang ginagamit sa nabigasyon. Naka-install sa mga barko mga sonar- mga aparato para sa pagkilala sa mga bagay sa ilalim ng tubig at pagtukoy sa lalim at topograpiya ng ilalim. Ang isang emitter at isang sound receiver ay inilalagay sa ilalim ng sisidlan. Ang emitter ay nagbibigay ng maikling signal. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa oras ng pagkaantala at direksyon ng mga bumabalik na signal, tinutukoy ng computer ang posisyon at laki ng bagay na sumasalamin sa tunog.

Ang ultratunog ay ginagamit upang makita at matukoy ang iba't ibang mga pinsala sa mga bahagi ng makina (mga void, bitak, atbp.). Ang aparato na ginagamit para sa layuning ito ay tinatawag ultrasonic flaw detector. Ang isang stream ng maikling ultrasonic signal ay nakadirekta sa bahagi sa ilalim ng pag-aaral, na kung saan ay makikita mula sa inhomogeneities sa loob nito at, bumabalik, mahulog sa receiver. Sa mga lugar kung saan walang mga depekto, ang mga signal ay dumadaan sa bahagi nang walang makabuluhang pagmuni-muni at hindi naitala ng receiver.

Ang ultratunog ay malawakang ginagamit sa gamot upang masuri at gamutin ang ilang mga sakit. Unlike x-ray ang mga alon nito ay hindi nagre-render mapaminsalang impluwensya sa tela. Diagnostic Ultrasound (US) payagan nang wala interbensyon sa kirurhiko makilala mga pagbabago sa pathological mga organo at tisyu. Ang isang espesyal na aparato ay nagpapadala ng mga ultrasonic wave na may dalas na 0.5 hanggang 15 MHz hanggang tiyak na bahagi katawan, makikita ang mga ito mula sa organ na pinag-aaralan at ipinapakita ng computer ang imahe nito sa screen.

Ang infrasound ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pagsipsip sa iba't ibang kapaligiran bilang resulta, ang mga infrasonic wave sa hangin, tubig at crust ng lupa ay maaaring magpalaganap sa napakalayo. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay matatagpuan praktikal na gamit sa pagtukoy ng mga lugar malakas na pagsabog o ang posisyon ng nagpapaputok na sandata. Ginagawang posible ang pagpapalaganap ng infrasound sa malalayong distansya sa dagat mga hula sa natural na kalamidad- tsunami. Ang dikya, crustacean, atbp. ay nakakakita ng mga infrasound at bago pa man maramdaman ang paglapit ng bagyo.