Ones sonores: concepte i característiques

El món que ens envolta es pot anomenar de manera segura el món dels sons, perquè sempre estem envoltats de veus, música, twitter dels ocells, el so del vent. Les ones sonores ajuden a la gent a comunicar-se, a rebre informació sobre el món que els envolta. Per als animals, els sons no són menys importants. Des del punt de vista de la física, els sons són oscil·lacions mecàniques que es propaguen en un mitjà elàstic: aigua, aire, sòlid, etc. Les oïdes humanes són capaços d'escoltar el so quan les freqüències d'àudio es troben entre 16 i 20.000 Hz. Les oscil·lacions amb freqüències més altes o inferiors no són audibles per a una persona.

L'acústica de la ciència s'ocupa de diversos problemes, inclosos els problemes relacionats amb les característiques i propietats de l'audiència. El tema d'estudiar l'acústica fisiològica és directament l' òrgan d'audició, la seva estructura, acció i dispositiu. L'acústica arquitectònica es refereix a l'estudi de com es propaguen les ones sonores en una sala, examina la influència de la forma i les dimensions d'una sala de so, estudia les propietats dels materials des del punt de vista de propagació i supressió de sons. L'acústica musical tracta de l'estudi dels instruments musicals, explora les condicions per al millor so d'un instrument en particular.

L'acústica física estudia les pròpies vibracions sonores, ones sonores, recentment també va començar a cobrir les fluctuacions que estan més enllà de les capacitats del sistema auditiu humà.

Conceptes bàsics d'acústica

L'aparició de so es deu a vibracions mecàniques de cossos elàstics i mitjans de comunicació. L'aire és un conductor per a so. Això va ser demostrat per l'experiència de Robert Boyle. Si col·loqueu un cos de sutura sota la campana d'una bomba d'aire, a continuació, a mesura que l'aire es bomba fora de la campana, el so es tornarà més feble. Quan acabi l'aire sota la campana, el so s'aturarà completament.

Durant les oscil·lacions, el cos crea alternativament un buit a la capa d'aire adjacent a la seva superfície i, a continuació, comprimeix aquesta capa. Com a resultat, la propagació de les ones a l'espai aeri comença amb les oscil·lacions de la capa d'aire a la superfície del cos.

A mesura que les ones sonores es propaguen a l'espai, el so es veu atenuat, que s'associa a certs processos irreversibles. El significat és que la part de l'energia transportada per l'ona sonora és absorbida pel mitjà.

El coeficient d'absorció és una quantitat que és igual a la relació de l'energia sonora absorbida pel mitjà a l'energia que va entrar al medi. El coeficient d'absorció es veu afectat per la fricció interna o viscositat del mitjà, la seva conductivitat tèrmica, la densitat del mitjà i la velocitat de propagació de l'ona.

Diferent en el mitjà, l'ona un dia arriba a la seva frontera. Després d'aquest límit, comença un altre mitjà, que consisteix en altres partícules i en què hi ha una altra velocitat de so. En aquest límit, el so es reflecteix. En aquest cas, la rarefacció de les partícules es converteix en un espessidor i condensador: en un buit.

Aquest efecte es produeix perquè les vibracions que l'ona porta al límit del mitjà es transfereixen a partícules d'un altre mitjà i es converteixen en la font d'una nova ona. L'ona secundària es difondrà no només en el segon entorn, sinó també en el que va venir originalment. Aquesta és l'ona sonora reflectida.

Al límit del mitjà, es produeix un passatge parcial del so en el segon mitjà i una absorció parcial del so. La fracció de l'energia reflectida dependrà de la proporció de densitats de mitjans, i també de l'estat de la interfície. Per exemple, el reflex d'una ona sonora que es propaga a l'aire, des d'una superfície líquida o sòlida, es produeix gairebé per complet. Les ones sonores que es propaguen en un sòlid es reflectiran gairebé per complet al límit amb l'aire.

Amb el fenomen de reflexió directament relacionat amb l'aparició del ressò. L'essència d'aquest fenomen és que el so prové de la font a algun obstacle, que es converteix en el límit dels mitjans de comunicació, i ho reflecteix, tornant al lloc d'origen de l'ona.