0196

Zrozumienie złożonego procesu słyszenia wymaga prześledzenia poszczególnych jego etapów, od źródła do ujścia w układzie ośrodkowym. Podstawą tego zrozumienia są zagadnienia akustyki: ruch drgający, ruch falowy, cechy fizyczne dźwięku, ich powiązanie z cechami fizjologiczno-psychologicznymi, a także zagadnienia biofizyki narządu słuchu i mowy. Oto problematyka zmysłu słuchu, z którą należy się bliżej zapoznać

11.2. Ruch drgający

Najprostszym ruchem drgającym jest ruch harmoniczny prosty, któr\ można opisać zależnością

y = A sin (o>< -}- cp)    11.1

gdzie:

y — wychylenie punktu drgającego od położenia równowagi odpowiadające chwili /,

A — amplituda,

10 — częstotliwość kołowa (pulsacja).

T

Częstotliwość kołowa jest związana z okresem drgań T oraz częstotliwością v zależnością:

to —

2tt

~T

2~'i

Kąt a = o>t -j- <p nosi nazwę kąta fazowego albo po prostu fazy (ryc. 11.2). Kąt 9 oznacza fazę początkową, względnie przesunięcie fazowe, jest on równy fazie w chwili rozpoczęcia mierzenia czasu, czyli dla t — 0.

Ryc. 11.2. Ruch harmoniczny prosty. Wychylenie jako funkcja czasu /. Faza a = 01M-9; 9 — faza początkowa (przesunięcie fazowe).

Prędkość v punktu drgającego, w chwili t, tzw. prędkość akustyczna (pochodna wychylenia względem czasu) wyraża się wzorem:

v = a>A cos (co/ + 9)    11.2

przy czym

oiA = v_m    11.3

wyraża amplitudę prędkości.

Energia E punktu drgającego o masie m jest w każdej chwili równa sumie energii kinetycznej i potencjalnej. W chwili odpowiadającej położeniu równowagi energia potencjalna jest równa zeru. Energia kinetyczna ma wtenczas wartość największą i jest równa całkowitej wartości energii punktu drgającego, czyli:

E—~2    = ~ytww² A-    11.4

203