Линейные характеристики звукового поля

Глава 2. Звуковое поле

2.1. Линейные характеристики звукового

поля

Звуковоеполе — одна из форм существования материи, проявляет­ся в виде кинетической энергии колеблющихся материальных тел, звуко­вых волн в твердой, жидкой и газообразных средах, обладающих упругой структурой. Частоты звуковых колебаний находятся в полосе частот от 20 до 20000 Гц. Частоты ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, а вы­ше 20000 Гц — ультразвуковыми Инфразвуковые и ультразвуковые колебания органом слуха не воспринимаются.

Колеблющееся тело, являющееся источником звука, приводит в ко­лебательное движение прилегающие к нему частицы упругой среды, ко­торые в свою очередь заставляют колебаться соседние частицы и т.д. Процесс распространения колебаний в упругой среде называют волной. Направление распространения звуковой волны называют звуковым лу­чом, а поверхность, соединяющую все смежные точки поля с одинаковой фазой колебания частиц среды, — фронтомволны. Фронт волны пер­пендикулярен звуковому лучу. Если рассматривать волну, распростра­няющуюся от только что включенного источника звука, то ее фронтом будет граница, отделяющая колеблющиеся частицы среды от частиц, еще не начавших колебаться.

В отличие от твердых тел, где возможно распространение колеба­ний как в продольном, так и в поперечном направлении, в воздухе вол­на распространяется только в направлении колебательного движения самих частиц среды. Такой процесс характерен для продольных волн. Продольные волны в воздушной среде представляют собой ряд чередую­щихся сгущений и разряжений частиц воздуха. Расстояние между двумя соседними сгущениями или разряжениями называют длиной волны А.

В чередующихся слоях сжатия или разряжения среды происходит изменение давления по сравнению с атмосферным (статическим) давле­нием. Разность между мгновенным давлением звукового поля в данной точке у;_мги и статическим (атмосферным) роназывают звуковым давл(-нисм'. Звуковое давление /л.,,, — величина знакопе-

17