Ακουστική)και)Ψυχοακουστική

Transcript

1 Από(το(προηγούμενο(μάθημα Ακουστική)και)Ψυχοακουστική Διάλεξη(3:( Η(φυσική(του(ήχου(5(Μέρος(Β ( Ακουστική(πίεση((p)( 5 H(υπερ5πίεση(ή(υπο5πίεση((σε(σχέση(με(την(ατμοσφαιρική(πίεση)(που( δημιουργείται(κατά(τη(διάδοση(του(ηχητικού(κύματος( 5 Μονάδα(μέτρησης(το(Pascal((N/m 2 )( Η(ακουστική(πίεση(σε(κάποιο(σημείο(του(χώρου(είναι(συνάρτηση( του(χρόνου( Πλάτος(της(πίεσης:(Η(μέγιστη(διαφορά(της(στιγμιαίας(πίεσης(από( την(ατμοσφαιρική(πίεση( Φλώρος(Ανδρέας( Αναπληρωτής(Καθηγητής 5 Σχετίζεται(άμεσα(με(το(πόσο(έντονα(θα(«ακουστεί»(ένας(ήχος Μέτρηση(ακουστικής(πίεσης Συνήθως(μετράμε(μέσες(απόλυτες(τιμές(ηχητικής(πίεσης( Λοιπά)μεγέθη)του)ήχου...(ή(rms(τιμές( Η(ακουστική(πίεση(είναι(βαθμωτό(μέγεθος

2 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ιόνιο Πανεπιστήμιο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 1

3 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons 2

4 Ηχητική(ένταση Ηχητική(ένταση((2) Η(ηχητική(ένταση(είναι(μέγεθος(διανυσματικό( 5 Απαιτείται(η(γνώση(διεύθυνσης,(φοράς(και(μέτρου( 5 Δυσκολία(στη(μέτρησή(της( Εκφράζει(τη(ροή(της(ηχητικής(ενέργειας( 5 Μονάδα(μέτρησης(W/m 2 ( Σύμφωνα(με(τον(ΕΛΟΤ((κανονισμός(556.1)( 5 «Ηχητική(ένταση(σε(ένα(σημείο(του(ηχητικού(πεδίου(και(προς(μια( καθορισμένη(διεύθυνση(είναι(το(πηλίκο(της(μέσης(ηχητικής(ισχύος(που( διαπερνά(κάθετα(μια(στοιχειώδη(επιφάνεια(διά(του(εμβαδού(της( επιφανείας» Σχέση(έντασης/πίεσης(για(ελεύθερη((διάδοση( Σχέση(έντασης/πίεσης(σε(διάχυτο(ακουστικό(πεδίο( ρ:(η(πυκνότητα(του(μέσου(διάδοσης((kg/m 3 )( c:(η(ταχύτητα(του(ήχου(στο(μέσο(διάδοσης Ηχητική(ένταση((3) Για(μη(οριακά(σημεία(του(χώρου,(η( συνισταμένη(ένταση(είναι(μηδενική( 5 Λόγω(της(«διάχυτης»(ηχητικής(ακτινοβολίας( Μόνο(σε(σημεία(που(ορίζουν(επιφάνειες( του(χώρου(η(ένταση(είναι(μη(μηδενική( Κυματικά φαινόμενα διάδοσης 5 Μονόπλευρη(ένταση

5 Περίθλαση((diffracqon) Περίθλαση((2) Μετάδοση(πίσω(από(εμπόδια( Διείσδυση(μέσα(από(σχισμές( Εξάρτηση(από(το(μήκος(κύματος( Για(διαστάσεις(εμποδίων(μεγαλύτερες(από( το(μήκος(κύματος(έχουμε(το(φαινόμενο(της( ανάκλασης( Ηχητική σκιά Παράδειγμα:(όταν(εντός(ενός(σπιτιού( αναπαράγεται(σε(κάποιο(δωμάτιο(μουσική,( στα(πιο(μακρινά(δωμάτια(οι(χαμηλές( συχνότητες(θα(είναι(περισσότερο(αντιληπτές Μικρό μήκος κύματος Μεγάλο μήκος κύματος Περίθλαση((3) Περίθλαση(5(Demo(#1

6 Περίθλαση(5(Demo(#2 Διάθλαση((refracqon) Κατά(την(μετάβαση(μεταξύ(δύο(υλικών(με( διαφορετικές(ταχύτητες(διάδοσης(το(ηχητικό( κύμα(αλλάζει(διεύθυνση( Υπολογισμός(της(νέας(πορείας(βάσει(του( νόμου(του(snell:( sinθ 1 c 1 = sinθ 2 c 2 Μέσο μετάδοσης 1 Θ1 Θ2 Μέσο μετάδοσης 2 c1,(c2(οι(ταχύτητες(διάδοσης(στα(δύο(υλικά Διάθλαση: αλλαγή της διεύθυνσης διάδοσης του ηχητικού κύματος, όταν αυτό περνά από ένα υλικό σε ένα άλλο Διάδοση παλμικού σφαιρικού κύματος c=343m/sec c=(1-0.05*y)*343m/sec c=(1+0.05*y)*343m/sec y Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος Κατά τη διάρκεια της νύχτας, η θερμοκρασία αυξάνει με το ύψος πηγή:

7 Φαινόμενο(Doppler Φαινόμενο Ανάκλασης Όταν(η(απόσταση(ηχητικής(πηγής/δέκτη(μικραίνει,(η(τονικότητα(του( αντιληπτού(ήχου(αυξάνει( Όσο(πηγή/δέκτης(πλησιάζουν,(η(διαδοχή(πυκνωμάτων(και( αραιωμάτων(του(μέσου(γίνεται(πιο(γρήγορη(και(το(μήκος(κύματος( μικραίνει( Φαινόμενο Διάχυσης Το(αντίθετο(συμβαίνει(όταν(η(απόσταση(μεγαλώνει( Φαινόμενο(Doppler((2) Doppler(Demo(#1 Σχέση(μεταξύ(πραγματικής((f0)(και(παρατηρούμενης((f)(συχνότητας( Αύξηση απόστασης ur(η(ταχύτητα(του(δέκτη((πρόσημο(«5»(εάν(ο(παρατηρητής( απομακρύνεται(από(την(πηγή)( u s(η(ταχύτητα(της(πηγής((πρόσημο(«5»(εάν(η(πηγή(κινείται(προς(τον( παρατηρητή)

8 Doppler(Demo(#2 Doppler(και(υπερηχητικές(ταχύτητες Μείωση απόστασης Μονάδα(μέτρησης(ταχύτητας(αεροσκαφών( 5 1(Mach( Όταν(η(ταχύτητα(υπερβεί(την(ταχύτητα(του(ήχου(παράγεται(υψηλός( κρουστικός(θόρυβος( 5 Sonic(boom( 5 Περίπου(130dB( 5 Διάρκεια(θορύβου(περίπου(300ms <1Μαch =1Μαch >1Μαch ΤΕΛΟΣ (για)σήμερα...)

9 Ανδρέας)Φλώρος) hñp://