6-Amaliy mashg’ulot Fiziologik akustika va uning elementlari Ishdan maqsad

2.4.To‘lqin qarshilik. tovush to‘lqinlarining qaytishi. Reverberatsiya
Tovush bosimi p muhit zarrachalari tebranishlarining tezligi ga bog’liq. hisoblashlar

yoki

ekanini ko‘rsatadi, bu yerda -- muxitning zichligi; s – to‘lqining muxitdagi tezligi.

s ko‘paytmani solishtirma akustik impedans deyiladi, yassi to‘lqin uchun esa uni to‘lqin qarshilik deb ham aytiladi.

To‘lqin qarshilik – ikki muxit chegarasida to‘lqinning sinishi va qaytish shartlarini aniqlashda muxitning muxim xarakteristikalaridan biridir.

Tovush to‘lqini ikki muxitni ajratib turuvchi sirt chegarasiga tushayotgan bo‘lsin deb faraz qilaylik. To‘lqining bir qismi qaytadi, bir qismi esa – sinadi. Tovush to‘lqinlarining qaytishi va sinishi yorug’lik to‘lqinlarining sinishi va qaytishiga o‘xshashdir. Singan to‘lqin ikkinchi muxitda yutilishi va undan chiqishi ham mumkin. Aytaylik, ikki muxit chegarasiga yassi to‘lqin normal xolda tushayotgan bo‘lsin. Tushayotgan to‘lqin intensivligi, I₁ singan (o‘tgan) to‘lqinning ikkinchi muxitdagi intensivligi I₂ bo‘lsin. I₂

ning I₁ ga nisbatini bilan belgilaymiz:

bu nisbat tovush to‘lqinlarining o‘tuvchanlik koeffisiyenti deyiladi.

Reley tovushning o‘tuvchanlik koeffisiyenti quyidagi formula yordamida aniqlanishini ko‘rsatdi:

ko‘rinib turibdiki, ning olishi mumkin bo‘lgan eng katta qiymati 1ga teng . Agar s₁₁=s₂₂ bo‘lsa, =1 ekanini topamiz. Shunday qilib,ikki muxitning to‘lqin qarshiligi bir xil bo‘lganda sirtga normal xolatda tushayotgan to‘lqin ikki muxit chegarasidan qaytmasdan to‘g’ri o‘tadi.

Agar ikkinchi muxitning to‘lqin qarshiligi birinchi muxitning to‘lqin qarshiligidan juda katta bo‘lsa (s₂₂),u xolda quyidagi hosil bo‘ladi:

chunki . Ayrim moddalarning 20⁰S dagi to‘lqin qarshiliklarini keltiramiz (3 -jadval).

3-jadval

, ,

Temir 40000000 Rezina 60000

Beton 4800000 havo 400

Suv 1440000 Moy 1350000

tovush to‘lqinini havodan betonga va suvga o‘tuvchanlik koeffisiyentini aniqlash uchun:

bu ma’lumotlar bizda tovush to‘lqinlari energiyasining juda oz qismigina havodan betonga va suvga o‘tar ekan,degan tasavvur hosil qiladi.

Ikki muxit chegarasida akustik to‘lqinlarni qaytish va sinish qonuniyatlari defektlarini aniqlashda muxim rol o‘ynaydi. Shu sababli akustik tulqinlarni ikki muhit chegarasida qaytish va sinish qonuniyatlarini ko‘rib o‘tamiz.

Bizga maolumki, elektromagnit to‘lqinlarini analiz qilganimizda o‘chta to‘lqin hisobga olinar edi, akustik to‘lqinlarda esa beshta to‘lqinni ko‘rish lozim. Bular tushayotgan to‘lqin, qaytgan, bo‘ylanma va ko‘ndalang to‘lqinlar, o‘tgan ko‘ndalang va bo‘ylanma to‘lqinlar.

Agarda biron muhit suyuqlik yoki gaz bo‘lsa, ko‘ndalang to‘lqinlar bo‘lmaydi.

To‘lqinlar sinish va qaytish sxemasi quyidagicha (rasm11) ko‘rsatish mumkin.

Qaytish va o‘tish koeffisiyentlar qo‘yidagi formulalar orqali aniqlanadi.
R=Ak/Ao; D=Au/Ao;
Ao- tushayotgan to‘lqin amplitudasi.

Ak- qaytayotgan tulqin amplitudasi.

Au- o‘tgan tulqin amplitudasi.

Rasm – 11
har qanday berk xonada uning devori, shipi,jixozlari va hokazodan qaytgan tovush boshqa devorlar,pollarga va hokazoga tushadi,yana qaytadi va yutiladi hamda asta – sekin so‘nadi. Shu sababli tovush manbai o‘z ta’sirini to‘xtatgandan so‘ng ham xonada tovush to‘lqinlari hosil bo‘lishi uzoq vaqt davom etib,shovqin hosil qiladi.

Bu ayniqsa katta, keng binolarda juda sezilarli bo‘ladi. Berk xonalarda manba to‘xtatilgandan so‘ng tovush to‘lqinlarining sekin – asta so‘nib borish jarayoni reverberasiya deyiladi.

Reverberasiya, bir tomondan, foydalidir, chunki qaytgan to‘lqin energiyasi hisobiga qabul qilinayotgan tovush kuchayadi, lekin ikkinchi tomondan haddan tashqari reverberasiya uzoq davom etsa, nutqning,musiqaning eshitilishini ancha yomonlashtiradi, chunki tekstni har bir yangi qismi oldingisi bilan ustma – ust tushadi. Shu sababli odatda biror optimal reverberasiya vaqti ko‘rsatiladiki, bu darsxonalar,teatr va konsert zallarini va hokazolarni qurishda hisobga olinadi. Masalan, Moskvadagi Soyuzlar uyining Kolonna zali to‘la bo‘lganda reverberasiya vaqti 1,70 s, shu zal bo‘sh bo‘lganda reverberasiya vaqti 4,55 s, Bolshoy teatr to‘la bo‘lganda reverberasiya vaqti 1,55 s, bo‘sh holda esa 2,05 s.

4- jadval