Шум


Поглощение звука и дырки впотолке - часть 15


Как мы уже знаем, бутылка — это самый обычный резонатор, но ведь есть и другой столь же обычный резонатор — барабан. Если ударить в барабан, он издаст музыкальный звук, хотя, из-за множественных резонансов, и не очень определенной частоты, но тем не менее это будет некоторая нота. По существу, барабан не так уж сильно отличается от бутылки, только в нем воздух заключен в гибкую оболочку, которая при натяжении приобретает упругость, и таким образом вводит в действие добавочные факторы — свои массу и упругость. Масса барабанной кожи играет роль груза на пружине, а ее натяжение и упругость воздуха внутри барабана совместно действуют как пружина. Если ослабить натяжение кожи барабана, он перестанет звучать при ударе, потому что мягкую, провисшую кожу нельзя заставить колебаться: ее упругие свойства проявляются только под натяжением. Такая кожа будет похожа на амортизатор, который мы рассмотрели в этой главе, но по-прежнему сохранит одну из своих функций, продолжая служить оболочкой для определенной массы воздуха Заключенный в ней воздух не утратит свойств пружины и сможет колебаться, если только получит достаточно энергии, чтобы перемещать оболочку. Как и в случае нагрузки на пружину, чем тяжелее кожа, тем ниже собственная частота, а чем меньше объем воздуха, тем более упруга воздушная пружина, а значит, тем выше частота.

Если такой барабан со слабо натянутой кожей установлен на стене и на него падает звуковая волна, частота которой совпадет с собственной частотой барабана, то непрерывное поступление энергии волны будет достаточно для того, чтобы вызвать резонанс барабана; но в процессе движения и сгибания ненатянутой кожи барабана значительная часть этой энергии израсходуется в результате поглощения. Чем пластичнее и мягче кожа, тем сильнее она гасит колебания и тем больше энергии поглощает (конечно, поглощенная звуковая энергия при этом превращается в тепловую энергию). Как и в других аналогичных случаях, если барабан набит волокнистым материалом, резонансные свойства станут менее выраженными и барабан будет легче вынудить к колебаниям на других, близких частотах.




- Начало -  - Назад -  - Вперед -