енергії в інші форми, тобто з поглинанням звуку, обумовленим в'язкістю і теплопровідністю середовища, а також переходом звукової енергії в енергію внутрішньомолекулярних процесів. Поглинання звуку. помітно зростає з частотою.
Поширення звукових хвиль характеризується в першу чергу швидкістю звуку. У газоподібних і рідких середовищах поширюються повздовжні хвилі (напрям коливального руху частинок збігається з напрямом поширення хвилі), швидкість яких визначається стискальністю середовища і її щільністю. Швидкість звуку в сухому повітрі при температурі 0 В° С становить 330 м/сек, в прісній воді при 17 В° С - 1430 м/сек. У твердих тілах, крім поздовжніх, можуть поширюватися поперечні хвилі, з напрямком коливань, перпендикулярним поширенню хвилі, а також поверхневі хвилі. Для більшості металів швидкість поздовжніх хвиль лежить в межах від 4000 м/сек до 7000 м/сек, а поперечних - від 2000 м/сек до 3500 м/сек.
2. Джерела звуку
Джерелами звуку можуть стати будь-які явища, що викликають місцеву зміну тиску або механічне напруга. Широко поширені джерела звуку у вигляді коливних твердих тел (наприклад, дифузори гучномовців та мембрани телефонів, струни і деки музичних інструментів; в ультразвуковому діапазоні частот - пластинки і стрижні з п'єзоелектричних матеріалів або магнітострикційних матеріалів). Джерелами звуку можуть служити і коливання обмежених обсягів самого середовища (наприклад, у органних трубах, духових музичних інструментах, свистках і т.п.). Складною коливальної системою є голосовий апарат людини і тварин. Збудження коливань джерел звуку може проводитися ударом або щипком (дзвона, струни); в них може підтримуватися режим автоколивань за рахунок, наприклад, потоку повітря (духові інструменти). Обширний клас джерел звуку - електроакустичні перетворювачі, в яких механічні коливання створюються шляхом перетворення коливань електричного струму тієї ж частоти. У природі звук збуджується при обтіканні твердих тіл потоком повітря за рахунок освіти і відриву вихорів, наприклад при обдувании вітром проводів, труб, гребенів морських хвиль. Звук низьких і інфранизьких - частот виникає при вибухах, обвалах. Різноманітні джерела акустичних шумів, до яких відносяться вживані в техніці машини і механізми, газові та водяні струмені.
Приймачі звуку - служать для сприйняття звукової енергії і перетворення її в інші форми. До приймачів звуку належить, зокрема, слуховий апарат людини і тварин. У техніці для прийому звуку застосовуються головним чином електроакустичні перетворювачі: у повітрі - мікрофони, у воді - гідрофони і в земній корі - геофони.
3. Основи генерації комп'ютерного звуку
Чистий звуковий тон являє собою звукову хвилю, яка підпорядковується синусоїдальним законом:
у = am * sin (wt) = Аm * sin (2пft),
де am - максимальна амплітуда синусоїди;
w - частота (w = 2пf);
f - кількість коливань пружної середовища в секунду (f = 1 T);
Т-період;
t - час (параметрична змінна).
Звук характеризується частотою (f), зазвичай вимірюється в герцах, тобто кількістю коливань в секунду, і амплітудою (У). Амплітуда звукових коливань визначає гучність звуку. p> Для монотонного звуку (меандр.) характерно сталість амплітуди в часі.
Загасаючі звукові коливання характеризуються зменшенням амплітуди з часом.
Людина сприймає механічні коливання частотою 20 Гц - 20 КГц (діти - до 30 КГц) як звукові. Коливання з частотою менше 20 Гц називаються інфразвуком, коливання з частотою більше 20 КГц - ультразвуком. Для передачі розбірливою промови достатній діапазон частот від 300 до 3000 Гц.
Якщо кілька чистих синусоїдальних коливань змішати, то вид коливання зміниться - коливання стануть несинусоїдальними.
Особливий випадок, коли змішуються не будь-які синусоїдальні коливання, а строго певні, частота яких відрізняється в два рази (гармоніки).
Основна гармоніка має частоту, і амплітуду а1; друга гармоніка - частоту f2 і амплітуду а2; третя гармоніка відповідно f3 і a3.
Причому f1 а2> а3, При нескінченній кількості таких гармонік утворюється періодичний сигнал, що складається з прямокутних імпульсів.
На слух яке відхилення від синусоїди призводить до зміни звучання. У IBM PC джерелом звукових коливань є динамік (PC Speaker), що відтворює частоти приблизно від 2 до 8 КГц. Для генерації звуку в PC Speaker використовуються прямокутні імпульси.
Синусоїдальні сигнали в ЕОМ можна одержати тільки за допомогою спеціальних пристроїв - аудіоплат.
Без таких пристроїв хорошого якості звучання домогтися не вдається. Для поліпшення якості звучання необхідно до ЕОМ підключити зовнішню апаратуру. При цьому слід перетворити дискретні сигнали ЕОМ в аналогові сигнали аудіоапаратури. Таке перетворення можна виконати за допомогою схеми цифро-аналогового перетворення...
