Plik dyfrakcja dźwięku to zjawisko, które występuje, gdy dźwięk zakrzywia się i rozprzestrzenia wokół otworu lub przeszkody. Jest to coś wspólnego dla wszystkich fal: kiedy fala dźwiękowa dociera do otworu lub przeszkody, punkty jej płaszczyzny stają się źródłami i emitują inne ugięte..
Dźwięk to właśnie fala ciśnieniowa, która przemieszcza się w powietrzu, a także w wodzie i ciałach stałych. W przeciwieństwie do światła, które jest również falą, dźwięk nie może rozprzestrzeniać się w próżni. Dzieje się tak, ponieważ światło działa zupełnie inaczej - jest to fala elektromagnetyczna..
Kluczem do zjawiska dyfrakcji jest rozmiar przeszkody w stosunku do długości fali: dyfrakcja jest bardziej intensywna, gdy przeszkoda ma wymiary porównywalne z długością fali.
W przypadku dźwięku długość fali jest rzędu metrów, a światła rzędu setek nanometrów. Podczas gdy dźwięk ma skalę ludzką, światło ma skalę mikrobów.
Ta ogromna różnica w skali długości fal między dźwiękiem a światłem powoduje, że rozmowę możemy usłyszeć zza rogu, nie będąc w stanie obserwować tego, kto mówi..
Chodzi o to, że dźwięk jest w stanie zakrzywić się za rogiem, podczas gdy światło ciągnie się prosto. To zjawisko krzywizny w propagacji fali dźwiękowej jest właśnie dyfrakcją dźwięku.
Indeks artykułów
Dźwięk jest rozumiany jako fale ciśnienia, które przemieszczają się w powietrzu i mieszczą się w słyszalnym zakresie.
Zakres słyszalności dla ucha młodego człowieka z upośledzeniem słuchu mieści się w zakresie od 20 Hz do 20 000 Hz, który ma tendencję do zawężania się wraz z wiekiem..
Niskie tony lub częstotliwości mieszczą się w zakresie od 20 Hz do 256 Hz. Średnie tony mieszczą się w zakresie od 256 Hz do 2000 Hz, a wysokie tony to te między 2 kHz a 20 kHz..
Prędkość dźwięku w powietrzu przy ciśnieniu atmosferycznym 1 atm i 0ºC wynosi 331 m / s. Związek między szybkością v propagacja fali wraz z jej długością fali λ i jego częstotliwości fa jest następny:
v = λ⋅f
Z tej zależności wynika, że długość fali ma następujące zakresy:
- Tony niskie: 16,5 m do 1,3 m.
- Półcienie: od 130 cm do 17 cm.
- Wysokie tony: 17 cm do 1,7 cm.
Audytorium lub sala koncertowa to na ogół przestrzeń zamknięta, której ściany pochłaniają dźwięk, zapobiegając jego odbiciu..
Jeśli jednak drzwi audytorium są otwarte, koncert słychać bez problemów, nawet gdy orkiestra pozostaje poza zasięgiem wzroku..
Jeśli jesteś tuż przed drzwiami, możesz usłyszeć pełen zakres dźwięków. Jeśli jednak staniesz z boku, usłyszysz dźwięki basowe, a nie wysokie..
Dźwięki basowe mają długie fale i dlatego mogą otaczać drzwi i być słyszalne za nimi. Wszystko za sprawą zjawiska dyfrakcji.
Głośnik lub głośnik emituje fale o szerokim zakresie. Sama obudowa głośnika jest przeszkodą, która wytwarza cień dźwięk za nią.
Ten dźwiękowy cień jest wyraźny dla wysokich częstotliwości, których nie słychać za głośnikiem, podczas gdy basy i część średnich są słyszalne, ponieważ odwracają urządzenie do góry nogami..
Powyższy eksperyment działa najlepiej na otwartej przestrzeni, ponieważ należy wziąć pod uwagę, że dźwięk może odbijać się od ścian i innych obiektów, dzięki czemu wszystkie dźwięki są słyszalne nawet za głośnikiem..
Grający na ulicy zespół muzyków słychać z skrzyżowania, z którego nie widać artystów..
Powodem, jak powiedzieliśmy wcześniej, jest to, że kierunek dźwięku może zakrzywiać się i przekraczać róg, podczas gdy światło porusza się po linii prostej..
Jednak efekt ten nie jest taki sam dla wszystkich długości fal. Długofalowe są ugięte lub podwojone bardziej niż fale krótkie.
Z tego powodu na poprzecznej ulicy, z której nie widać muzyków, nie słychać dobrze wysokich instrumentów, takich jak trąbki i skrzypce, a bębny i bębny basowe wyraźniej..
Ponadto niskie tony o długich falach osłabiają się mniej wraz z odległością niż dźwięki o wysokiej częstotliwości o krótkich falach..
Słonie emitują fale infradźwiękowe o bardzo niskiej częstotliwości i bardzo długich falach, aby komunikować się ze swoimi rówieśnikami na duże odległości. Wieloryby też to robią, co pozwala im również na dobrą komunikację na odległość.
Aby głośnik miał duży obszar odsłuchu, szerokość głośnika musi być mniejsza niż długość fali emitowanego przez niego dźwięku.
Istnieje specjalna konstrukcja tuby, która wykorzystuje dyfrakcję dźwięku: jest to tuba dyspersyjna.
Powszechnie uważa się, że im większa przepona rogu, tym większy obszar obejmuje. Natomiast w tubie dyspersyjnej membrana jest niewielka, a jej kształt sprawia, że dźwięk jest wzmacniany, wykorzystując zjawisko dyfrakcji dźwięku..
Kształt rogu przypomina prostokątny otwór wylotowy lub róg wylotowy mniejszy niż długość fali, którą emituje..
Prawidłowy montaż tego typu głośnika odbywa się z krótszym bokiem prostokątnych ust w poziomie, a długim bokiem w pionie. W ten sposób uzyskuje się większą szerokość pokrycia poziomego i kierunkowość dźwięku równolegle do podłoża..
Jeszcze bez komentarzy