Lyd. Grunnleggende egenskaper ved lydfeltet

Rommet lyden beveger seg i kalles lydfeltet. Egenskapene til lydfeltet er delt inn i lineær og energi.

Lineære lydfeltegenskaper:

1. lydtrykk;

2. blanding av partikler av mediet;

3. oscillasjonshastighet av partikler av mediet;

4. akustisk motstand i miljøet;

Energikarakteristikker til lydfeltet:

1. styrke (intensitet) av lyd.

1. Lydtrykk er tilleggstrykket som oppstår når lyd passerer gjennom et medium. Det er et tilleggstrykk til det statiske trykket i mediet, for eksempel til luftens atmosfæriske trykk. Indikert med symbolet R og måles i enheter:

P = [N/m2] = [Pa].

2. Forskyvningen av partikler av mediet er en verdi lik avviket til de betingede partikler av mediet fra likevektsposisjonen. Indikert med symbolet L, målt i meter (cm, mm, km), L = [m].

3. Vibrasjonshastigheten til partikler av mediet er hastigheten for forskyvning av partikler av mediet i forhold til likevektsposisjonen under påvirkning av en lydbølge. Indikert med symbolet u og beregnes som forskyvningsforholdet L I tide t hvor dette skiftet skjedde. Beregnet med formelen:

Måleenhet [m/s], i ikke-systemenheter cm/s, mm/s, µm/s.

4. Akustisk motstand er motstanden som et medium gir til en akustisk bølge som passerer gjennom det. Formel for beregning:

Enhet: [Pa s/m].

I praksis brukes en annen formel for å bestemme akustisk impedans:

Z=p*v. Z-akustisk impedans,

p er tettheten til mediet, v er hastigheten til lydbølgen i mediet.

Av energikarakteristikkene er det bare én som brukes i medisin og farmasi - styrken eller intensiteten til lyd.

Styrken (intensiteten) til lyd er en verdi som tilsvarer mengden lydenergi E, passerer per tidsenhet t per arealenhet S. Indikert med symbolet Jeg. Formel for beregning: I=E/(S t) Enheter: [J/s m2]. Siden en Joule per sekund er lik 1 Watt, altså

jeg = [ J/s m 2 ] = [ W/m2].

Psykofysiske egenskaper ved lyd.

Psykofysikk er vitenskapen om sammenhengen mellom objektive fysiske påvirkninger og de resulterende subjektive sensasjonene.

Fra psykofysikkens synspunkt er lyd en følelse som oppstår i den auditive analysatoren når mekaniske vibrasjoner virker på den.

Psykofysisk er lyd delt inn i:

Tonene er enkle;

Tonene er komplekse;

Inaktiv tone er en lyd som tilsvarer en sinusformet harmonisk mekanisk vibrasjon med en viss frekvens. Graf av en enkel tone - en sinusbølge (se 3. Bølgeform).

Kompleks tone- dette er en lyd som består av et annet (flere) antall enkle toner. Den komplekse tonegrafen er en periodisk ikke-sinusformet kurve (se 3. Bølgeform).

Bråk - Dette er en kompleks lyd, bestående av et stort antall enkle og komplekse toner, hvis antall og intensitet endres hele tiden. Lavintensitetsstøy (lyden av regn) roer nervesystemet, mens høyintensitetsstøy (driften av en kraftig elektrisk motor, driften av bytransport) sliter nervesystemet. Å bekjempe støy er en av oppgavene til medisinsk akustikk.

Psykofysiske egenskaper ved lyd:

Tonehøyde

Lydvolum

Lyd klang

Tonehøyde er en subjektiv karakteristikk av frekvensen til en hørbar lyd. Jo høyere frekvens, jo høyere tonehøyde.

Lydvolum - Dette er en egenskap som avhenger av lydens frekvens og styrke. Hvis lydstyrken ikke endres, øker volumet med en økning i frekvensen fra 16 til - 1000 Hz. Ved en frekvens fra 1000 til 3000 Hz forblir den konstant med en ytterligere økning i frekvensen, volumet synker og ved frekvenser over 16 000 Hz blir lyden uhørlig.

Lydstyrke (lydstyrkenivå) måles ved hjelp av en enhet kalt "phon". Lydstyrken i bakgrunnen bestemmes ved hjelp av spesielle tabeller og grafer kalt "isoakustiske kurver".

Lyd klang- dette er den mest komplekse psykofysiske egenskapen til oppfattet lyd. Timbre avhenger av antall og intensitet av enkle toner inkludert i en kompleks lyd. En enkel tone har ingen klang. Det finnes ingen enheter for å måle klangen til lyd.

Logaritmiske enheter for lydmålinger.

Eksperimenter har slått fast at store endringer i lydens styrke og frekvens tilsvarer mindre endringer i volum og tonehøyde. Matematisk tilsvarer dette at økningen i følelsen av høyde og volum skjer i henhold til logaritmiske lover. I denne forbindelse begynte logaritmiske enheter å bli brukt til lydmålinger. De vanligste enhetene er "bel" og "desibel".

Bel er en logaritmisk enhet lik desimallogaritmen av forholdet mellom to homogene størrelser. Hvis disse mengdene er to forskjellige lydintensiteter I 2 og I 1, kan antallet bel beregnes ved hjelp av formelen:

N B =log(I 2 /I 1)

Hvis forholdet mellom I 2 og I 1 er 10, så er N B = 1 hvit, hvis dette forholdet er 100, så 2 hvite, 1000 - 3 hvite. For andre forholdstall kan antall bel beregnes ved hjelp av logaritmetabeller eller ved hjelp av en mikrokalkulator.

En desibel er en logaritmisk enhet lik en tiendedel av en bel.

Indikert med dB. Beregnet ved formelen: N dB =10·lg(I 2 /I 1).

Desibelen er en mer praktisk enhet for praksis og brukes derfor oftere i beregninger.

En oktav er en logaritmisk enhet av medisinsk akustikk som brukes til å karakterisere frekvensintervaller.

En oktav er et intervall (bånd) av frekvenser der forholdet mellom den høyere frekvensen og den lavere frekvensen er to.

Kvantitativt er frekvensintervallet i oktaver lik den binære logaritmen av forholdet mellom to frekvenser:

N OKT =log 2 (f 2 /f 1). Her er N antall oktaver i frekvensintervallet;

f 2, f 1 - grenser for frekvensintervallet (ekstreme frekvenser).

En oktav oppnås når frekvensforholdet er to: f 2 / f 1 =2.

I medisinsk akustikk brukes standard oktavfrekvensgrenser.

Innenfor hvert intervall er gjennomsnittlige avrundede oktavfrekvenser gitt.

Frekvensgrensene på 18 - 45 Hz tilsvarer den gjennomsnittlige oktavfrekvensen - 31,5 Hz;

frekvensgrensene på 45-90 Hz tilsvarer en gjennomsnittlig oktavfrekvens på 63 Hz;

grenser 90-180 Hz - 125 Hz.

Sekvensen av gjennomsnittlige oktavfrekvenser ved måling av hørselsskarphet vil være følgende frekvenser: 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.

I tillegg til hvit, desibel og oktav inn akustikk Den logaritmiske enheten "tiår" brukes. Frekvensintervallet i tiår er lik desimallogaritmen til forholdet mellom to ekstreme frekvenser:

N dec =log(f 2 /f 1).

Her er N tiår antall tiår i frekvensintervallet;

f 2, f 1 - grenser for frekvensintervallet.

Ett tiår oppnås når forholdet mellom de ekstreme frekvensene til intervallet er lik ti: f 2 / f 1 = 10.

Skalamessig er et tiår lik hvitt, men brukes kun i akustikk, og kun for å karakterisere frekvensforholdet.

Forutsetninger for menneskelig oppfatning av lyd.

Elastiske bølger som forplanter seg i kontinuerlige medier kalles lydbølger. Faktisk lyd kalles bølger hvis frekvenser ligger innenfor det menneskelige hørselsorganets oppfattelsesområde. Følelsen av lyd oppstår hos en person hvis høreapparatet hans blir utsatt for bølger med en frekvens på omtrent 16 til 20 000 Hz. Bølger med en frekvens som ligger utenfor disse grensene er ikke hørbare, siden de ikke skaper auditive sensasjoner. Elastiske bølger med en frekvens under 16 Hz er kalt infralyd, og med en frekvens på 20.000 Hz opptil 10 8 -10 9 Hz- ultralyd. Fysikkfeltet som studerer hvordan lydbølger eksiteres, hvordan de forplanter seg og hvordan de samhandler med et medium kalles akustikk.

De generelle prinsippene for vibrasjons- og bølgetyper av mekanisk bevegelse som vi oppnådde i tidligere kapitler, er også anvendelige for studiet av akustiske fenomener. Imidlertid førte en rekke spesielle spørsmål knyttet til særegenhetene ved lydoppfatning og dens tekniske bruk til at akustikken ble separert i et spesielt fysikkfelt.

For forekomst og forplantning av lydbølger er tilstedeværelsen av et elastisk medium (fast kropp, luft, vann) nødvendig. For å bekrefte dette, la oss plassere en vanlig elektrisk bjelle under en luftklokke. Inntil luften pumpes ut under klokken, kan klokken høres tydelig. Når luften pumpes ut, svekkes lyden og forsvinner til slutt helt. Luftmiljøet under klokken blir så sjeldent at det ikke lenger kan overføre lydvibrasjoner. Sjeldenheten må være slik at gassmolekylene skilles fra hverandre på avstander som er større enn de avstandene kreftene til molekylær interaksjon oppstår på. Da kan ikke molekylene som har fått en viss bevegelse fra klokkehammeren overføre den retningsbestemt til nabomolekyler, men blir spredt under tilfeldige kollisjoner, som utveksles i termisk bevegelse.

Som vi har sett, er forekomsten av bølger mulig hvis mediet gir elastisk motstand mot deformasjon og har treghet.

En solid kropp motstår både langsgående deformasjoner - spenning og kompresjon, og skjær. Derfor, i et solid legeme, kan lydbølger være både langsgående og tverrgående. I væsker og gasser som ikke gir skjærmotstand under normale forhold, er lydbølger kun langsgående.

Lydbølger i et medium skapes av et oscillerende legeme. For eksempel skaper vibrasjonen av en telefonmembran suksessive kompresjoner og sjeldneheter i det tilstøtende luftlaget, og sprer seg i alle retninger.

For å studere tilstanden til mediet der en lydbølge forplanter seg, kan du ty til metoden vi brukte når vi studerte bevegelsen til en væske. Ved hvert punkt i rommet fylt med et medium i lydbevegelse skjer det periodiske endringer: a) posisjonen til partikkelen i forhold til likevekten, b) partikkelens forskyvningshastighet, c) trykkstørrelsen ( komprimering og sjeldnere) i forhold til deres gjennomsnittlige verdi som eksisterer i et uforstyrret medium. Endringen i trykk i dette tilfellet kalles overflødig eller lydtrykk. Hvis vi forestiller oss at det på hvert punkt i miljøet er miniatyrsensorer av enheter som måler disse mengdene, vil deres samtidige avlesninger gi oss et øyeblikkelig bilde av tilstanden til miljøet. En serie slike øyeblikkelige bilder som følger hverandre vil gi en endring i omgivelsenes tilstand over tid. Siden bølgebevegelse er periodisk både i tid og i rom, kan man finne dem for hele rommet ved å kjenne forplantningshastigheten til en lydbølge og observere endringen i egenskapene ovenfor på ett punkt i et isotropt medium med lav dempning okkupert av mediet der lydbølger forplanter seg. Rommet fylt med et medium i en tilstand av lydbevegelse kalles lydfelt.

Forelesning 6 STØYVERN

Blant de grunnleggende menneskelige sansene spiller hørsel og syn den viktigste rollen - de lar en person mestre lyd- og visuelle informasjonsfelt.

Selv en overfladisk analyse av menneske-maskin-miljøsystemet gir grunn til å betrakte problemet med støyforurensning av miljøet som et av de prioriterte problemene ved menneskelig samhandling med miljøet, spesielt på lokalt nivå (verksted, sted).

Langvarig eksponering for støy kan føre til hørselstap og, i noen tilfeller, til døvhet. Støyforurensning på arbeidsplassen har en negativ effekt på arbeiderne: oppmerksomheten reduseres, energiforbruket øker med samme fysiske aktivitet, hastigheten på mentale reaksjoner reduseres, etc. Som et resultat reduseres arbeidsproduktiviteten og kvaliteten på utført arbeid.

Kunnskap om de fysiske lovene i prosessen med støyutslipp og forplantning vil tillate å ta beslutninger som tar sikte på å redusere dens negative påvirkning på mennesker.

Lyd. Grunnleggende egenskaper ved lydfeltet. Lydspredning

Konsept lyd , som regel, er assosiert med de auditive følelsene til en person med normal hørsel. Auditive sensasjoner er forårsaket av vibrasjoner av et elastisk medium, som er mekaniske vibrasjoner som forplanter seg i et gassformig, flytende eller fast medium og påvirker de menneskelige hørselsorganene. I dette tilfellet oppfattes vibrasjoner av omgivelsene som lyd bare i et visst frekvensområde (16 Hz - 20 kHz) og ved lydtrykk som overstiger den menneskelige hørselsgrensen.

Vibrasjonsfrekvensene til mediet som ligger under og over hørbarhetsområdet kalles hhv. infralyd Og ultralyd . De er ikke relatert til en persons auditive sensasjoner og blir oppfattet som fysisk påvirkning av miljøet.

Lydvibrasjoner av partikler av et elastisk medium er komplekse og kan representeres som en funksjon av tid a = a(t)(Figur 1, EN).

Ris. 1. Vibrasjoner av luftpartikler.

Den enkleste prosessen er beskrevet av en sinusoid (fig. 1, b)

,

Hvor en maks- amplitude av svingninger;

w = 2 s f - vinkelfrekvens;

f- oscillasjonsfrekvens.

Harmoniske vibrasjoner med amplitude en maks og frekvens f kalles tone.

Avhengig av metoden for eksitering av vibrasjoner, er det:

En plan lydbølge skapt av en flat oscillerende overflate;

En sylindrisk lydbølge skapt av den radielt oscillerende sideflaten til sylinderen;

En sfærisk lydbølge skapt av en punktkilde til vibrasjon, for eksempel en pulserende ball.

Hovedparametrene som karakteriserer en lydbølge er:

Lydtrykk s sv, Pa;

Lydintensitet Jeg, W/m2.

Lydbølgelengde l, m;

Bølgeutbredelseshastighet s, m/s;

Oscillasjonsfrekvens f, Hz.

Hvis oscillasjoner eksiteres i et kontinuerlig medium, divergerer de i alle retninger. Et tydelig eksempel er vibrasjonene av bølger på vann. Fra et fysisk synspunkt består forplantningen av vibrasjoner av overføring av momentum fra ett molekyl til et annet. Takket være elastiske intermolekylære bindinger, gjentar bevegelsen til hver av dem bevegelsen til den forrige. Overføringen av impuls krever en viss tid, som et resultat av at bevegelsen av molekyler ved observasjonspunkter skjer med en forsinkelse i forhold til bevegelsen av molekyler i sonen for eksitasjon av vibrasjoner. Dermed forplanter vibrasjoner seg med en viss hastighet. Lydbølgehastighet Med er en fysisk egenskap ved miljøet.

Lydvibrasjoner i luften fører til komprimering og sjeldneri. I områder med kompresjon øker lufttrykket, og i områder med sjeldenhet avtar det. Forskjellen mellom trykket som eksisterer i et forstyrret medium s Ons for øyeblikket, og atmosfærisk trykk s minibank, ringte lydtrykk (Fig. 2). I akustikk er denne parameteren den viktigste som alle andre bestemmes gjennom.

s sv = s onsdag - s atm.

Ris. 2. Lydtrykk

Mediet som lyd forplanter seg i har spesifikk akustisk motstand Z A, som måles i Pa*s/m (eller i kg/(m 2 *s) og er forholdet mellom lydtrykk s lyd til vibrasjonshastigheten til partikler i mediet u:

z A = p lyd /u =r*Med,

Hvor Med - lydhastighet , m; r - mediets tetthet, kg/m3.

For ulike miljøer verdier ZEN er forskjellig.

En lydbølge er en bærer av energi i dens bevegelsesretning. Mengden energi som overføres av en lydbølge på ett sekund gjennom et snitt med et areal på 1 m 2 vinkelrett på bevegelsesretningen kalles lydintensitet . Lydintensiteten bestemmes av forholdet mellom lydtrykk og den akustiske motstanden til mediet W/m2:

For en sfærisk bølge fra en lydkilde med kraft W, W lydintensitet på overflaten av en kule med radius r er lik:

Jeg= W / (4p r 2),

det vil si intensitet sfærisk bølge avtar med økende avstand fra lydkilden. Når fly bølge lydintensiteten avhenger ikke av avstanden.

6.1.1 . Akustisk felt og dets egenskaper

Overflaten til en kropp som vibrerer er en emitter (kilde) av lydenergi, som skaper et akustisk felt.

Akustisk felt kalt området til et elastisk medium, som er et middel for å overføre akustiske bølger. Det akustiske feltet er preget av:

- lydtrykk s sv, Pa;

- akustisk motstand Z A, Pa*s/m.

Energikarakteristikkene til det akustiske feltet er:

- intensitet I, W/m2;

- lydeffekt W, W er mengden energi som passerer per tidsenhet gjennom overflaten som omgir lydkilden.

En viktig rolle i dannelsen av det akustiske feltet spilles av karakteristisk for retningsbestemt lydutslipp F , dvs. vinkelromlig fordeling av lydtrykk generert rundt kilden.

Alle disse mengdene henger sammen og avhenger av egenskapene til mediet der lyden forplanter seg. Hvis det akustiske feltet ikke er begrenset til overflaten og strekker seg nesten til det uendelige, kalles et slikt felt et fritt akustisk felt. I et trangt rom (for eksempel innendørs) avhenger forplantningen av lydbølger av geometrien og de akustiske egenskapene til overflatene som ligger i bølgenes bane.

Prosessen med å danne et lydfelt i et rom er assosiert med fenomenene etterklang Og diffusjon.

Hvis en lydkilde begynner å fungere i rommet, har vi i det første øyeblikket bare direkte lyd. Når bølgen når den lydreflekterende barrieren, endres feltmønsteret på grunn av utseendet til reflekterte bølger. Hvis et objekt hvis dimensjoner er små sammenlignet med lengden på lydbølgen plasseres i lydfeltet, observeres praktisk talt ingen forvrengning av lydfeltet. For effektiv refleksjon er det nødvendig at dimensjonene til den reflekterende barrieren er større enn eller lik lengden på lydbølgen.

Et lydfelt der et stort antall reflekterte bølger vises i forskjellige retninger, som et resultat av at den spesifikke tettheten av lydenergi er den samme i hele feltet, kalles diffust felt.

Etter at kilden slutter å sende ut lyd, synker den akustiske intensiteten til lydfeltet til nullnivå over en uendelig tid. I praksis anses en lyd å være fullstendig dempet når dens intensitet synker til 10 6 ganger nivået som eksisterer i øyeblikket den slås av. Ethvert lydfelt som et element i et vibrerende medium har sin egen lyddempingskarakteristikk - etterklang("etterlyd").

Z Lydfeltet manifesterer seg i form av kinetisk energi til oscillerende materiallegemer, lydbølger i medier med elastisk struktur (faste stoffer, væsker og gasser). Prosessen med forplantning av vibrasjoner i et elastisk medium kalles bølge. Forplantningsretningen til lydbølgen kalles lydstråle, og overflaten som forbinder alle tilstøtende punkter i feltet med den samme oscillasjonsfasen av partikler i mediet er bølgefront. I faste stoffer kan vibrasjoner forplante seg i både langsgående og tverrgående retning. De sprer seg bare i luften langsgående bølger.

Gratis lydfelt kalt et felt der den direkte lydbølgen dominerer, og reflekterte bølger er fraværende eller ubetydelige.

Diffust lydfelt- dette er et felt hvor tettheten av lydenergi på hvert punkt er den samme og i alle retninger som identiske strømmer av energi forplanter seg per tidsenhet.

Lydbølger er preget av følgende grunnleggende parametere.

Bølgelengde- lik forholdet mellom lydhastigheten (340 m/s i luft) og frekvensen av lydvibrasjoner. Dermed kan bølgelengden i luft variere fra 1,7 cm (for f= 20 000 Hz) opp til 21 m (for f= 16 Hz).

Lydtrykk- er definert som forskjellen mellom det øyeblikkelige trykket i lydfeltet ved et gitt punkt og det statistiske (atmosfæriske) trykket. Lydtrykk måles i Pascal (Pa), Pa = N/m2. Fysiske analoger – elektrisk spenning, strøm.

Lydintensitet– gjennomsnittlig mengde lydenergi som passerer per tidsenhet gjennom en enhetsoverflate vinkelrett på bølgeutbredelsesretningen. Intensitet måles i enheter av W/m2 og representerer den aktive komponenten av kraften til lydvibrasjoner. Den fysiske analogen er elektrisk kraft.

I akustikk vises måleresultater vanligvis i form av relative logaritmiske enheter. For å evaluere den auditive sensasjonen brukes en enhet kalt Bel (B). Siden Bel er en ganske stor enhet, ble en mindre verdi introdusert - desibel (dB) lik 0,1 B.

Lydtrykk og lydintensitet uttrykkes i relative akustiske nivåer:

,

Nullverdier av akustiske nivåer tilsvarer generelt aksepterte og W/m 2 med harmonisk lydvibrasjon med en frekvens på 1000 Hz. De gitte verdiene tilsvarer omtrent minimumsverdiene som forårsaker auditive sensasjoner (absolutt hørselsgrense).

Betingelser for måling av mikrofonegenskaper. Akustiske målinger har en rekke spesifikke funksjoner. Målingen av enkelte egenskaper ved elektroakustisk utstyr må således utføres i fritt felt, dvs. når det ikke er reflekterte bølger.

I vanlige rom kan ikke denne betingelsen oppfylles, og å måle utendørs er vanskelig og ikke alltid mulig. For det første, utendørs er det vanskelig å unngå refleksjoner fra overflater som bakken. For det andre avhenger målinger i dette tilfellet av atmosfæriske forhold (vind osv.) og kan føre til store feil, for ikke å snakke om en rekke andre ulemper. For det tredje, i friluft er det vanskelig å unngå påvirkning av fremmed (industriell, etc.) støy.

Derfor, for å utføre målinger i et fritt felt, brukes spesielle lyddempede kamre, der reflekterte bølger praktisk talt er fraværende.

Måling av mikrofonegenskaper i et ekkofritt kammer. For å måle følsomheten til en frittfeltsmikrofon, ville man først måle lydtrykket på punktet der mikrofonen som testes ville bli plassert, og deretter plassere den på det punktet. Men siden det praktisk talt ikke er noen interferens i kammeret, og avstanden mellom mikrofonen fra høyttaleren er lik 1 - 1,5 m (eller mer) med en emitterdiameter på ikke mer enn 25 cm, kan målemikrofonen plasseres nært til mikrofonen som testes. Diagrammet over måleoppsettet er vist i fig. 4. Følsomheten bestemmes over hele det nominelle frekvensområdet. Ved å stille inn ønsket trykk ved hjelp av en lydtrykkmåler (lydmåler), måles spenningen som utvikles av mikrofonen som testes, og dens aksiale følsomhet bestemmes.

E O.C. = U M /P( mV/Pa)

Følsomheten bestemmes enten av åpen kretsspenning eller av spenning ved nominell belastning. Som regel tas den interne motstandsmodulen til en mikrofon med en frekvens på 1000 Hz som nominell belastning.

Fig.4. Funksjonsdiagram for måling av mikrofonfølsomhet:

1 - tone- eller hvitstøygenerator; 2 - oktavfilter (en tredjedel oktav); 3 - forsterker; 4 - ekkofritt kammer; 5 - akustisk emitter; 6 - mikrofon under test; 7 - målemikrofon; 8 - millivoltmeter; 9 - millivoltmeter, gradert i pascal eller desibel (lydnivåmåler).

Sensitivitetsnivå er definert som følsomheten, uttrykt i desibel, i forhold til en verdi lik 1.

Standard følsomhetsnivå (i desibel) er definert som forholdet mellom spenningen utviklet ved nominell belastningsmotstand ved et lydtrykk på 1 Pa og spenningen tilsvarende effekt = 1 mW og beregnes ved hjelp av formelen:

hvor er spenningen (V) utviklet av mikrofonen ved den nominelle belastningsmotstanden (Ohm) ved et lydtrykk på 1 Pa.

Frekvensrespons mikrofonfølsomhet er avhengigheten av mikrofonfølsomhet på frekvens ved konstante verdier av lydtrykk og mikrofonforsyningsstrøm. Frekvensresponsen måles ved jevnt å endre frekvensen til generatoren. Basert på den oppnådde frekvensresponsen bestemmes dens ujevnhet i de nominelle og driftsmessige frekvensområdene.

Retningsegenskaper Mikrofonen fjernes etter samme skjema (fig. 4), og avhengig av oppgaven, enten ved flere frekvenser, ved hjelp av en tonegenerator, eller for et støysignal i en tredjedels oktavbånd, eller for et gitt frekvensbånd, ved å bruke et tilsvarende båndpassfilter i stedet for en tredjedels oktavfiltre.

For å måle retningsegenskapene er mikrofonen som testes montert på en roterende skive med skive. Disken roteres manuelt eller automatisk, synkront med opptakstabellen. Karakteristikken er tatt i ett plan som går gjennom mikrofonens arbeidsakse, hvis det er et rotasjonslegeme rundt sin akse. For andre mikrofonformer er karakteristikken tatt for gitte plan som går gjennom arbeidsaksen. Rotasjonsvinkelen måles mellom arbeidsaksen og retningen mot lydkilden. Direktivitetskarakteristikken er normalisert i forhold til den aksiale følsomheten.

Et lydfelt er et område i rommet der lydbølger forplanter seg, det vil si akustiske vibrasjoner av partikler av et elastisk medium (fast, flytende eller gassformet) som fyller dette området. Konseptet med et lydfelt brukes vanligvis for områder hvis dimensjoner er i størrelsesorden eller større enn lydbølgelengden.

På energisiden er lydfeltet preget av tettheten av lydenergi (energien til oscillerende prosessen per volumenhet) og lydens intensitet.

Overflaten til en kropp som vibrerer er en emitter (kilde) av lydenergi, som skaper et akustisk felt.

Akustisk felt kalt området til et elastisk medium, som er et middel for å overføre akustiske bølger. Det akustiske feltet er preget av:

· lydtrykk s sv, Pa;

· akustisk motstand z A, Pa*s/m.

Energikarakteristikkene til det akustiske feltet er:

· intensitet I, W/m2;

· lydeffekt W, W er mengden energi som passerer per tidsenhet gjennom overflaten som omgir lydkilden.

En viktig rolle i dannelsen av det akustiske feltet spilles av karakteristisk for retningsbestemt lydutslipp F, dvs. vinkelromlig fordeling av lydtrykk generert rundt kilden.

Alle disse mengdene henger sammen og avhenger av egenskapene til mediet der lyden forplanter seg.

Hvis det akustiske feltet ikke er begrenset til overflaten og strekker seg nesten til det uendelige, kalles et slikt felt et fritt akustisk felt.

I et trangt rom (for eksempel innendørs) avhenger forplantningen av lydbølger av geometrien og de akustiske egenskapene til overflatene som ligger i bølgenes bane.

Prosessen med å danne et lydfelt i et rom er assosiert med fenomenene etterklang Og diffusjon.

Hvis en lydkilde begynner å fungere i rommet, har vi i det første øyeblikket bare direkte lyd. Når bølgen når den lydreflekterende barrieren, endres feltmønsteret på grunn av utseendet til reflekterte bølger. Hvis et objekt hvis dimensjoner er små sammenlignet med lengden på lydbølgen plasseres i lydfeltet, observeres praktisk talt ingen forvrengning av lydfeltet. For effektiv refleksjon er det nødvendig at dimensjonene til den reflekterende barrieren er større enn eller lik lengden på lydbølgen.

Et lydfelt der et stort antall reflekterte bølger vises i forskjellige retninger, som et resultat av at den spesifikke tettheten av lydenergi er den samme i hele feltet, kalles diffust felt.

Etter at kilden slutter å sende ut lyd, synker den akustiske intensiteten til lydfeltet til nullnivå over en uendelig tid. I praksis anses en lyd å være fullstendig dempet når dens intensitet synker til 10 6 ganger nivået som eksisterer i øyeblikket den slås av. Ethvert lydfelt som et element i et vibrerende medium har sin egen lyddempingskarakteristikk - etterklang("etterlyd").