Звуковые поля и явления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН УФИМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИСКУССТВ

Кафедра «Эстрадно-джазового исполнительства и звукорежиссуры»

РЕФЕРАТ

по предмету: «Музыкальная акустика»

на тему: «Звуковые поля и явления»

Выполнил студент 1-го курса: _____________

Проверил: _____________________________

Уфа

2014

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Виды звуковых полей……………………………………………………………..4

Звуковые источники………………………………………………………………6

Звуковые явления…………………………………………………………………7

Введение

Весь окружающий нас мир заполнен волнами: световые волны, радиоволны, звуковые волны и т. д. Практически все средства коммуникации зависят от волн одного или другого типа. В физике используется следующее общее определение: «Волны — это изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию». Основное свойство всех волн, независимо от их природы, состоит в том, что в волнах осуществляется перенос энергии без переноса вещества. Под возмущениями среды понимается изменение в ней давления, плотности, скорости частиц и температуры.

Волны различного типа имеют совершенно разную физическую природу: световые и радиоволны — это процесс распространения электромагнитных колебаний; звуковые волны — процесс распространения механических колебаний. Если первые могут распространяться в пустоте, то звуковые волны требуют для своего распространения упругой среды. Кроме того, волны распространяются в среде с совершенно разной скоростью: световые — со скоростью 3 х 10 8 м/с, звуковые — 343 м/с и т. д.

Однако, несмотря на такие значительные различия, они обладают целым рядом общих свойств: они могут распространяться, отражаться, затухать, огибать препятствия (явление дифракции), взаимодействовать друг с другом (явление интерференции) и т. д.

Для звуковых волн все эти свойства можно объединить под общим названием звуковые явления.

Область пространства, в которой распространяются звуковые волны, называется звуковым полем.

Виды звуковых полей

Виды звуковых полей: звуковые поля, излучаемые различными источниками (рояль, певец, ансамбль и т. д.) могут иметь очень сложную структуру. Для описания структуры звукового поля пользуются следующими понятиями:

— фронт звуковой волны — поверхность, соединяющая точки среды, находящиеся в одинаковой фазе колебаний (например, круги на воде от расходящейся волны);

— звуковой луч — линия, перпендикулярная фронту волны и направленная в сторону распространения звуковых волн.

На рис. показано распределение фронтов звуковой волны в звуковом поле, создаваемом колеблющейся диафрагмой громкоговорителя. Как видно из рис., форма фронтов излучаемой волны имеет сложную структуру, расчет которой требует значительных вычислительных ресурсов (в настоящее время для анализа таких полей используются численные методы, например метод конечных элементов (МКЭ) или метод граничных элементов (МГЭ)).

Для упрощения анализа структуры звуковых полей обычно пользуются следующими приближенными понятиями: звуковое поле сферической волны, плоской волны, цилиндрической волны.

[pic 1]

Рис. Звуковое поле, излучаемое диафрагмой громкоговорителя

[pic 2]

Рис. Звуковое поле сферической волны

Звуковые источники

Звуковые источники: так же как сложные звуковые поля могут с определенным приближением рассматриваться как некоторые упрощенные формы — сферические, плоские, цилиндрические и т. д., реальные излучатели сложной конструкции могут аппроксимироваться некоторыми простыми формами, такими как: