Шум


От точки А к точке Б— звук в открытом пространстве - часть 3


Каждому увеличению расстояния вдвое соответствует увеличение поверхности звуковой волны в 4 раза, что приводит к снижению интенсивности звука, а следовательно и уровня звукового давления, на 6 дБ. Другими словами, интенсивность звука обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника — это так называемый закон обратных квадратов.

Рис. 31. Излучение звуковых воля колеблющейся стальной пластиной.

Если источник с известным уровнем звуковой мощности излучает звук в виде сферически-симметричной волны с одинаковой интенсивностью во всех направлениях, уровень звукового давления на любом расстоянии от источника легко вычислить. Интенсивность звука меняется по закону 1/r2, где r — расстояние от центра излучателя до данной точки. На расстоянии r от источника интенсивность звука равна мощности источника, умноженной на 1/4?r2. Переходя к децибелам, получим:

Однако на практике обычно не все так просто, потому что источники звука редко создают столь удобное для расчетов сферически-симметричное излучение. Забудем о пульсирующем баллоне и рассмотрим более сложный источник звука — колеблющуюся стальную пластинку. Здесь вышеописанный сложный метод построения волны становится полезным. Из рис. 31 видно, что вторичные сферические волны, излучаемые отдельными точками, взаимно уничтожаются по краям пластинки, так как волны на одной стороне, пластинки отличны по фазе точно на 180° от волн на другой ее стороне. В середине пластины огибающая вторичных волн представляет собой не шаровую поверхность, а плоскость, то есть излучаемая волна — плоская. Поэтому почти весь звук излучается в направлении, перпендикулярном пластине; закон обратных квадратов здесь неприменим.

По мере удаления от пластины, а также с увеличением длины волны взаимное уничтожение волн по краям пластины становится менее полным. Поэтому на расстоянии нескольких метров от нее, в так называемой дальней зоне, форма волн снова приближается к сферической, а закон обратных квадратов опять входит в силу, однако лишь для каждого направления в отдельности, поскольку в разных направлениях интенсивность звука может быть различной.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -