مفاهیم اساسی صوت

مفاهیم اساسی صوت

موج :

موج عبارت است ازآشفتگی یا بر هم خوردن تعادل محیط بصورت منظم یا نامنظم و راهی برای انتقال انرژی میباشد. امواج بسته به ماهیت خود قابل انتشار در محیطهای مادی و یا خلا هستند.

امواج بطور کلی در دو دسته تقسیم بندی شوند:

1. امواج مکانیکی
2. امواج الکترو مغناطیسی

اشکال امواج مکا نیکی

الف: عرضی

ب: طولی

ج: پیچشی

وجه اشتراک محیط انتشار امواج مکانیکی:

الاستیسیته – اینرسی

مشخصه های امواج صوتی:

دامنه – طول موج – فرکانس – سرعت

رفتارهای موج صوتی:

1. باز تابش
2. شکست
3. پخش یا انحراف

مفهوم صوت و امواج صوتی:

( sound) ماهیتاً شامل تولید و انتقال انرژی در محیط مادی توسط امواج مکانیکی طولی است. که بعلت ارتعاش محیط ایجاد می شود و در محدوده معینی ازفرکانس وطول موج قابل درک است .

نحوه تولید امواج صوتی

صوت:

امواج مکانیکی طولی است که بعلت ارتعاش محیط ایجاد می گردد و در محدوده معینی از بلندی و فرکانس قابل درک است.

انواع صوت از نظر محیط انتشا ر:

1. صوت هوایی
2. صوت پیکری

انواع صوت از نظر شکل موج:

الف – صوت ساده

ب – صوت مختلط دوره ای

ج- صوت مختلط غیر دوره ای

د- اصوات ضربه ای و کو به ای

انواع صوت از نظر احساس فیزیو لوژیک:

1. موسیقی
2. صدا

انواع صوت از نظر توزیع انرژی :

الف- اصوات با باند باریک

ب – اصوات با باند پهن

کمیات اندازه گیری صوت

توان ( W = J/S ) ، شدت ( I = W / m2)

و فشار

Pa = 10 µ bar

(bar = 105 Pa ( n/m2

آستانه احساس صوت

توان 10-12 W، شدت 10-12 w/m2،

حداکثر قابل تحمل بدون درد

توان 100 W، شدت 100 w/m2، فشار 200Pa

انواع فشار صوت:

1. فشار میانگین: میانگین حسابی فشارها در یک دوره زمانی
2. فشار موثر: ریشه مجموع مربعات فشار
3. فشار پیک (ماکزیمم) : حداکثر فشاری است که در دوره زمانی اندازه گیری ایجاد میگردد.

بلندی صوت:

واحد بلندی سون s و تراز بلندی فون phone است.

سون از منحنی های هم بلندی با توجه به تراز فشار صوت بدست مییاید.

SL(phone) = 33.2 Log s+ 40

انواع صوت از نظر تداوم صوت:

الف – پیوسته : شامل،

یکنواحت با تغییرات حداکثر 5 دسی بل

متغیر با زمان با تغییرات حداکثر 15 دسی بل

نوبتی با تغییرات بیش از 15 دسی بل

ب- کوبه ای و ضربه ای

ج- کوبه ای و ضر به ای همپوشان

قانون جمع ترازهای صوتی:

[LPT (dB) = 10 Log [ S 10 LPi/10

جدول محاسبه تراز مجموع

در صورتی که منابع دارای ترازهای یکسان باشند:

(A = 10 Log (N

LP T = LPi +A

تفاضل ترازهای صوتی:

[LPS = 10 Log [ 10LPT/10 – 10LPB/10

[LPB = 10 Log [ 10LPT/10 – 10 LPs/10

متوسط گیری (میانگین گیری) از ترازهای صوتی:

میانگین گیری از ترازها به دلیل ماهیت لگاریتمی اعداد ممنوع است اما فقط در برحی موارد مجاز است که یکی از آنها زمانی است که تنها یک منبع صوتی مد نظر باشدو برای بیان تراز فشاز آن از میانگین تراز فشاز صوت در اطراف دستگاه مورد نظرکمک گرفته میشود

[LP (dB) = 10 Log [ 1/n * S 10LPi/10

تراز معادل مواجهه :

[Leq(dB) = 10 Log [1/T S ti10LPi/10

انتشار صوت

انواع منابع صوتی:

1. نقطه ای
2. خطی
   1. پیوسته
   2. ناپیوسته
3.  سطحی

دوایر سطوح باز تابشی:

Q=1

DI=0

DI=10LogQ

Q=2

DI=3

LP=LW+DI-20Logr – 11

Q=4

DI=6

Q=8

DI=9

رابطه پیش بینی تراز فشار صوت در منابع نقطه ای

LP2= LP1 – 20 Log r2/r1

قانون عکس مجذور فاصله درمورد انتشار صوت صدق میکند.اگر سطوح باز تابشی نیز وجود داشته باشند، اثر آنها باعث تشدید صدا می گردد

LP(dB) = LW + 20 Logr – 11

رابطه بین منابع خطی ناپیوسته

LP2(dB) = LP1-10Log r2/r1

لذا با در نظر گرفتن شاخص جهت خواهیم داشت:

LP(dB)=LW +DI – 22 Logr – 11