37169

Fale akustyczne są wytwarzane przez źródła drgań. Pobudzanie do drgań cząsteczek gazu następuje najczęściej przez drganie membran głośników, płyt i prętów, przez instrumenty muzyczne, narząd mowy człowieka itp.. Naturalnym odbiornikiem dźwięku jest ucho ludzkie, natomiast technicznym odbiornikiem dźwięku jest mikrofon.

Mikrofon zbudowany jest z membrany, która porusza cewkę umieszczoną w silnym polu magnetycznym (magnesie) . W wyniku zmian pola magnetycznego na zaciskach cewki wytwarza się fala elektromagnetyczna. Sygnał ten jest następnie wzmacniany.

Przy emitowaniu fali dźwiękowej przez głośnik mamy do czynienia z procesem odwrotnym : zmienne drgania elektryczne, które są doprowadzone do cewki umieszczonej w magnesie wywołują drgania mechaniczne membrany. Drgania membrany przekazywane są otaczającemu ją powietrzu, w którym wytworzona jest fala dźwiękowa.

W każdym punkcie ośrodka, w którym rozchodzi się dźwiękowa fala podłużna, zachodzą na przemian zagęszczenia i rozrzedzenia tego ośrodka. Wynika to stąd, że ciśnienie w ośrodku staje się na przemian to większe, to znowu mniejsze od ciśnienia w stanie równowagi. To dodatkowe ciśnienie ponad ciśnienie równowagi ośrodka nazywamy ciśnieniem akustycznym. Ponieważ zakres zmian ciśnienia akustycznego jest stosunkowo duży', bardzo często stosuje się wielkość nazywaną poziomem ciśnienia akustycznego L :

L= 20 log —

P°    (5)

gdzie : p - wartość skuteczna ciśnienia akustycznego, która dla

fali harmonicznej wynosi ^ (A - amplituda fali) p₀ = 2 10 '⁵ N/m² (dla częstotliwości 1000 Hz)

Fala akustyczna jest podłużną falą mechaniczną, więc jej równanie przyjmuje postać :

y = A sin(kx - cot)    (6)

gdzie : A - amplituda fali

k= ^Ap

k - liczba falowa ( A v / v )

Aparatura potrzebna do wykonania zadama :

Pomiary potrzebne do wykreślenia krzywych jednakowego poziomu głośności (krzywe izofoniczne) przeprowadza się aparaturą, której schemat blokowy przedstawia lys. 1.

rys. 1 G1,G2 - generatory (G1 - o regulowanej częstotliwości, G2 - wzorcowy 1000 Hz)