Julat frekuensi audio. Hubungan antara frekuensi gelombang bunyi, panjang dan kelajuannya

Isi kandungan:

Julat frekuensi audio. Hubungan antara frekuensi gelombang bunyi, panjang dan kelajuannya
Julat frekuensi audio. Hubungan antara frekuensi gelombang bunyi, panjang dan kelajuannya
Anonim

Kini terdapat banyak peluang di Internet untuk menguji ketajaman pendengaran anda dalam talian. Untuk melakukan ini, anda perlu memulakan video dengan bunyi, kekerapannya semakin meningkat. Pencipta ujian mengesyorkan ujian dengan fon kepala supaya bunyi luar tidak mengganggu. Julat frekuensi audio dalam video bermula dengan nilai tinggi yang hanya boleh didengari oleh segelintir orang. Selanjutnya, kekerapan bunyi berkurangan secara beransur-ansur dan pada penghujung video terdengar bunyi yang boleh didengari oleh orang yang kurang pendengaran sekalipun.

Semasa video, pengguna ditunjukkan nilai kekerapan bunyi yang sedang dimainkan. Keadaan ujian mencadangkan bahawa video mesti dihentikan pada saat seseorang boleh mendengar bunyi itu. Seterusnya, anda harus melihat pada titik mana frekuensi berhenti. Nilainya akan menjelaskan bahawa pendengaran adalah normal, lebih baik daripada kebanyakan orang, atau anda harus berjumpa doktor. Sesetengah ujian menunjukkan umur kekerapan pemotongan yang boleh didengari oleh seseorang.

Ujian pendengaran dalam talian
Ujian pendengaran dalam talian

Apakah bunyi dan gelombang bunyi

Bunyi ialah sensasi subjektif, tetapi kita mendengarnya kerana sesuatu yang nyata wujud di telinga kita. Ini adalah gelombang bunyi. Ahli fizik berminat tentang bagaimana sensasi yang kita alami berkaitan dengan ciri-ciri gelombang bunyi.

Bunyi yang sangat kuat
Bunyi yang sangat kuat

Gelombang bunyi ialah gelombang mekanikal membujur dengan amplitud kecil, julat frekuensinya ialah 20 Hz-20 kHz. Amplitud kecil adalah apabila perubahan tekanan akibat pemampatan-jarang-jarang adalah lebih rendah daripada tekanan dalam medium ini. Di udara, di kawasan pemampatan-jarang-jarang, perubahan dalam tekanan adalah lebih rendah daripada tekanan atmosfera. Jika amplitud adalah susunan yang sama atau lebih besar daripada tekanan atmosfera, maka ini bukan lagi gelombang bunyi, tetapi gelombang kejutan, ia merambat pada kelajuan supersonik.

Khalayak bunyi

Kami telah mengetahui apakah julat frekuensi audio, tetapi apakah yang berada di luar sempadannya? Jika frekuensi kurang daripada 20 Hz, gelombang tersebut dipanggil infrasonik. Jika lebih daripada 20 kHz - ini adalah gelombang ultrasonik. Kedua-dua infra dan ultrasound tidak menyebabkan sensasi pendengaran. Sempadannya agak kabur: bayi mendengar 22-23 kHz, orang tua boleh melihat 21 kHz, seseorang mendengar 16 Hz. Iaitu, semakin muda seseorang itu, semakin tinggi frekuensi yang dia boleh dengar.

Anjing mendengar frekuensi yang lebih tinggi. Keupayaan mereka ini digunakan oleh jurulatih, mereka memberi arahan kepada ultrasonikwisel yang tidak dapat didengari oleh orang ramai. Rajah menunjukkan julat kekerapan yang tersedia untuk persepsi oleh haiwan yang berbeza.

Julat frekuensi yang dirasakan haiwan yang berbeza
Julat frekuensi yang dirasakan haiwan yang berbeza

Bunyi seperti pistol polis

Mari kita berikan contoh kes yang menunjukkan bahawa julat frekuensi bunyi yang didengar oleh seseorang adalah anggaran dan bergantung pada ciri individu.

Di Washington, polis menemui cara untuk menyuraikan belia tanpa kekerasan. Lelaki dan perempuan sentiasa berkumpul berhampiran salah satu stesen metro dan bercakap. Pihak berkuasa merasakan bahawa hobi mereka yang tidak bertujuan mengganggu orang lain, kerana terlalu ramai orang berkumpul di pintu masuk. Polis memasang alat Nyamuk yang mengeluarkan bunyi pada frekuensi 17.5 kHz. Peranti ini direka untuk menghalau serangga, tetapi pengeluar memberi jaminan bahawa gelombang bunyi frekuensi ini hanya dirasakan oleh remaja berumur 13 tahun dan tidak melebihi 25 tahun.

repeller ultrasonik
repeller ultrasonik

Terima kasih kepada peranti itu, adalah mungkin untuk menyingkirkan orang muda, tetapi seorang lelaki berusia 28 tahun mendengar bunyi dan mengadu kepada pentadbiran bandar. Pihak berkuasa tempatan terpaksa berhenti menggunakan peranti itu.

Julat panjang gelombang

Gelombang frekuensi bunyi dalam persekitaran yang berbeza mempunyai ciri yang berbeza. Panjang dan kelajuan perambatan gelombang berbeza. Di udara (pada suhu bilik) kelajuan ialah 340 m/s.

Pertimbangkan gelombang dengan frekuensi yang berada dalam julat boleh didengar untuk kita. Panjang minimum mereka ialah 17 mm, maksimum ialah 17 m. Bunyi dengan panjang gelombang terkecil berada di ambang ultrasound, dan dengan yang terbesar -menghampiri infrasound.

Kelajuan gelombang bunyi

Adalah dipercayai bahawa cahaya bergerak serta-merta, tetapi ia mengambil masa tertentu untuk bunyi bergerak. Malah, cahaya juga mempunyai kelajuan, ia hanya had, lebih cepat daripada cahaya, tiada apa yang bergerak. Setakat bunyi, perambatannya di udara adalah yang paling menarik, walaupun kelajuan gelombang bunyi dalam media yang lebih tumpat adalah lebih tinggi. Pertimbangkan ribut petir: mula-mula kita melihat kilat kilat, kemudian kita mendengar bunyi guruh. Bunyi ditangguhkan kerana kelajuannya berkali ganda lebih perlahan daripada kelajuan cahaya. Buat pertama kalinya, kelajuan bunyi diukur dengan menetapkan selang masa antara tembakan musket dan bunyi. Kemudian mereka mengambil jarak antara alat dan penyelidik dan membahagikannya mengikut masa "kelewatan" bunyi.

Kaedah ini mempunyai dua kelemahan. Pertama, ini adalah ralat jam randik, terutamanya pada jarak yang dekat dengan sumber bunyi. Kedua, ia adalah kelajuan tindak balas. Dengan ukuran ini, keputusan tidak akan tepat. Untuk mengira kelajuan, adalah lebih mudah untuk mengambil frekuensi yang diketahui bagi bunyi tertentu. Terdapat penjana frekuensi, peranti dengan julat frekuensi audio dari 20 Hz hingga 20 kHz.

Penjana Frekuensi Audio
Penjana Frekuensi Audio

Ia dihidupkan pada frekuensi yang diingini, semasa eksperimen panjang gelombang diukur. Mendarab kedua-dua nilai, dapatkan kelajuan bunyi.

Hipersonik

Panjang gelombang dikira dengan membahagikan kelajuan dengan kekerapan, jadi apabila kekerapan meningkat, panjang gelombang berkurangan. Ia adalah mungkin untuk mencipta ayunan dengan frekuensi yang tinggi sehingga panjang gelombang akan mempunyai susunan magnitud yang sama dengan panjang.laluan bebas molekul gas, seperti udara. Ini adalah hypersound. Ia tidak merambat dengan baik, kerana udara tidak lagi dianggap sebagai medium berterusan, kerana panjang gelombang boleh diabaikan. Dalam keadaan biasa (pada tekanan atmosfera), purata laluan bebas molekul ialah 10-7 m. Apakah julat frekuensi gelombang? Mereka tidak sihat, kerana kita tidak mendengarnya. Jika kita mengira kekerapan hiperbunyi, ternyata ia adalah 3×109 Hz dan lebih tinggi. Hypersound diukur dalam gigahertz (1 GHz=1 bilion Hz).

Cara kekerapan bunyi mempengaruhi picnya

Julat frekuensi audio mempengaruhi julat pic. Walaupun pic adalah sensasi subjektif, ia ditentukan oleh ciri objektif bunyi, frekuensi. Frekuensi tinggi menghasilkan bunyi yang tinggi. Adakah pic bunyi bergantung pada panjang gelombang? Sudah tentu, kelajuan, kekerapan dan panjang gelombang semuanya berkaitan. Walau bagaimanapun, bunyi dengan frekuensi yang sama akan mempunyai panjang gelombang yang berbeza dalam persekitaran yang berbeza, tetapi ia akan dilihat dengan cara yang sama.

Kita mendengar bunyi kerana perubahan tekanan menyebabkan gegendang telinga kita bergetar. Tekanan berubah dengan frekuensi yang sama, jadi tidak kira panjang gelombang berbeza dalam media yang berbeza. Oleh kerana frekuensi yang sama, kita akan melihat bunyi sebagai tinggi atau rendah, walaupun di dalam air, walaupun di udara. Di dalam air, kelajuan bunyi adalah 1.5 km / s, yang hampir 5 kali lebih besar daripada di udara, oleh itu, panjang gelombang lebih besar. Tetapi jika badan bergetar pada frekuensi yang sama (katakan, 500 Hz) dalam kedua-dua persekitaran, pic akan sama.

Ada bunyi yang tiadapic, sebagai contoh, bunyi "shhhhh". Turun naik kekerapannya tidak berkala, tetapi huru-hara, jadi kami menganggapnya sebagai bunyi bising.

Disyorkan: