difracția sunetului este fenomenul care apare atunci când sunetul se curbează și se răspândește în jurul unei deschideri sau obstacole. Este ceva comun tuturor undelor: atunci când unda sonoră atinge o deschidere sau un obstacol, punctele planului său devin surse și emit alte difractate..
Sunetul este tocmai o undă de presiune care se deplasează prin aer și, de asemenea, prin apă și solide. Spre deosebire de lumină, care este și o undă, sunetul nu se poate propaga printr-un vid. Acest lucru se datorează faptului că lumina funcționează complet diferit - este o undă electromagnetică..
Cheia în fenomenul difracției este dimensiunea obstacolului în raport cu lungimea de undă: difracția este mai intensă atunci când obstacolul are dimensiuni comparabile cu lungimea de undă.
În sunet, lungimea de undă este de ordinul metri, în timp ce cea a luminii este de ordinul sutelor de nanometri. În timp ce sunetul are o scară umană, lumina are o scară microbiană.
Această diferență uriașă în scala lungimii de undă dintre sunet și lumină se află în spatele faptului că putem auzi o conversație dintr-un colț fără a putea observa pe cine vorbește..
Și sunetul este capabil să se curbe după colț, în timp ce lumina continuă drept. Acest fenomen de curbură în propagarea undei sonore este tocmai difracția sunetului.
Indice articol
Sunetul este înțeles ca undele de presiune care călătoresc prin aer și care sunt incluse în domeniul sonor.
Gama sonoră până la urechea unui om tânăr cu deficiențe de auz este cuprinsă între 20 Hz și 20 000 Hz. Această gamă tinde să se restrângă odată cu vârsta..
Tonurile sau frecvențele joase sunt cuprinse între 20 Hz și 256 Hz. Tonurile medii sunt cuprinse între 256 Hz până la 2000 Hz. Și tonurile înalte sunt cele între 2 kHz și 20 kHz..
Viteza sunetului în aer la o presiune atmosferică de 1 atm și 0ºC este de 331 m / s. Relația dintre viteză v propagarea unei unde cu lungimea ei de undă λ și frecvența acestuia F este următorul:
v = λ⋅f
Din această relație avem că lungimea de undă are următoarele intervale:
- Tonuri joase: 16,5m până la 1,3m.
- Midtones: 130cm până la 17cm.
- Tonuri înalte: de la 17 cm la 1,7 cm.
Un auditoriu sau o sală de concerte este, în general, un spațiu închis cu pereți care absorb sunetul, împiedicând reflectarea acestuia..
Cu toate acestea, dacă ușa auditoriului este deschisă, concertul poate fi auzit fără probleme, chiar și atunci când orchestra rămâne în afara vederii..
Dacă sunteți chiar în fața ușii, puteți auzi întreaga gamă de sunete. Cu toate acestea, dacă stați în lateral, sunetele de bas vor fi auzite, în timp ce sunetele înalte nu..
Sunetele de bas au lungimi de undă mari și, prin urmare, pot înconjura ușa și pot fi auzite în spatele ei. Totul se datorează fenomenului difracției.
Un difuzor sau difuzor emite o gamă largă de lungimi de undă. Cutia de difuzoare este ea însăși un obstacol care produce un umbră sună în spatele ei.
Această umbră sonoră este clară pentru frecvențele înalte, care nu pot fi auzite în spatele difuzorului, în timp ce basul și o parte a mediilor pot fi auzite deoarece întorc unitatea cu capul în jos..
Experimentul de mai sus funcționează cel mai bine într-un spațiu deschis, deoarece trebuie luat în considerare faptul că sunetul poate fi reflectat de pereți și alte obiecte, permițând ca toate tonurile să fie auzite chiar și în spatele boxei difuzoarelor..
O trupă de muzicieni care cântă pe stradă poate fi auzită dintr-o stradă transversală de pe care artiștii nu pot fi văzuți..
Motivul, așa cum am spus mai devreme, este că direcția sunetului este capabilă să se curbeze și să traverseze colțul, în timp ce lumina se deplasează în linie dreaptă..
Cu toate acestea, acest efect nu este același pentru toate lungimile de undă. Cele cu unde lungi sunt difractate sau dublate mai mult decât lungimile de undă scurte.
Din acest motiv, pe strada transversală, de unde muzicienii nu pot fi văzuți, instrumentele înalte, cum ar fi trâmbițele și vioarele, nu pot fi auzite bine, în timp ce tobe și bass sunt auzite mai clar..
În plus, tonurile joase cu lungime de undă lungă se atenuează mai puțin cu distanța decât sunetele de înaltă frecvență cu lungime de undă scurtă..
Elefanții emit unde cu frecvență foarte joasă, cu lungime de undă foarte lungă, pentru a comunica cu colegii lor pe distanțe mari. Balenele o fac și ele, ceea ce le permite și o bună comunicare la distanță.
Pentru ca un difuzor să aibă o zonă mare de ascultare, lățimea difuzorului trebuie să fie mai mică decât lungimea de undă a sunetului pe care îl emite.
Există un design specific al claxonului care profită de difracția sunetului: acesta este claxonul de dispersie.
În general, se crede că cu cât diafragma cornului este mai mare, cu atât acoperă mai multă suprafață. Cu toate acestea, în cornul de dispersie, diafragma este mică, iar forma sa este cea care face ca sunetul să se amplifice, profitând de fenomenul difracției sunetului..
Forma cornului este ca o gură dreptunghiulară sau un corn de ieșire mai mică decât lungimile de undă pe care le emite..
Instalarea corectă a acestui tip de difuzoare se face cu partea scurtă a gurii dreptunghiulare pe orizontală și partea lungă pe verticală. În acest fel, se obține o lărgime mai mare de acoperire orizontală și direcționalitate a sunetului paralel cu solul..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.