The difrakce zvuku je jev, ke kterému dochází, když se zvuk zakřivuje a šíří kolem otvoru nebo překážky. Je to něco společného pro všechny vlny: když zvuková vlna dosáhne otvoru nebo překážky, body její roviny se stanou zdroji a vyzařují další rozptýlené..
Zvuk je přesně tlaková vlna, která prochází vzduchem a také vodou a pevnými látkami. Na rozdíl od světla, které je také vlnou, se zvuk nemůže šířit vakuem. Je to proto, že světlo funguje úplně jinak - je to elektromagnetická vlna..
Klíčem ve fenoménu difrakce je velikost překážky ve vztahu k vlnové délce: difrakce je intenzivnější, když má překážka rozměry srovnatelné s vlnovou délkou.
Ve zvuku je vlnová délka řádově metrů, zatímco světelná délka řádově stovky nanometrů. Zatímco zvuk má lidskou stupnici, světlo má mikrobovou stupnici.
Tento obrovský rozdíl ve stupnici vlnových délek mezi zvukem a světlem je za tím, že můžeme slyšet konverzaci zpoza rohu, aniž bychom byli schopni pozorovat, kdo mluví..
A je to tak, že zvuk je schopen zakřivení za rohem, zatímco světlo pokračuje rovně. Tento jev zakřivení v šíření zvukové vlny je přesně difrakce zvuku.
Rejstřík článků
Zvukem se rozumí tlakové vlny, které procházejí vzduchem a jsou zahrnuty ve slyšitelném rozsahu.
Slyšitelný rozsah ucha mladého člověka se sluchovým postižením je mezi 20 Hz a 20 000 Hz. Tento rozsah se s věkem zužuje..
Nízké tóny nebo frekvence jsou mezi 20 Hz a 256 Hz. Střední tóny jsou mezi 256 Hz až 2 000 Hz. A vysoké tóny jsou mezi 2 kHz a 20 kHz..
Rychlost zvuku ve vzduchu při atmosférickém tlaku 1 atm a 0 ° C je 331 m / s. Vztah mezi rychlostí proti šíření vlny s její vlnovou délkou λ a jeho frekvence F je další:
v = λ⋅f
Z tohoto vztahu máme, že vlnová délka má následující rozsahy:
- Nízké tóny: 16,5 až 1,3 m.
- Střední tóny: 130 cm až 17 cm.
- Vysoké tóny: 17 cm až 1,7 cm.
Hlediště nebo koncertní sál je obecně uzavřený prostor se stěnami, které absorbují zvuk a zabraňují jeho odrazu..
Pokud jsou však dveře hlediště otevřené, lze koncert bez problémů slyšet, i když orchestr zůstává mimo dohled..
Pokud jste přímo před dveřmi, můžete slyšet celou škálu zvuků. Pokud však stojíte stranou, budou slyšet basové zvuky, zatímco výšky nebudou..
Zvuky basů mají dlouhé vlnové délky, a proto mohou obklopovat dveře a být za nimi slyšet. Je to všechno kvůli fenoménu difrakce.
Reproduktor nebo reproduktor vydává širokou škálu vlnových délek. Samotný reproduktorový box je překážkou, která produkuje a stín zvuk za ní.
Tento zvukový stín je jasný pro vysoké frekvence, které za reproduktorem neslyšíte, zatímco basy a část středů je slyšet, protože převracejí jednotku vzhůru nohama..
Výše uvedený experiment funguje nejlépe v otevřeném prostoru, protože je třeba vzít v úvahu, že zvuk se může odrážet od stěn a jiných předmětů, což umožňuje slyšet všechny tóny i za reproduktorovou skříní..
Kapela hudebníků, která hraje na ulici, je slyšet z křižovatky, ze které umělci nejsou vidět..
Důvodem, jak jsme již řekli dříve, je to, že směr zvuku je schopen zakřivení a překročení rohu, zatímco světlo se pohybuje po přímé linii..
Tento efekt však není stejný pro všechny vlnové délky. Dlouhovlnné vlny jsou difrakční nebo zdvojnásobené více než krátké vlnové délky.
Z tohoto důvodu v příčné ulici, odkud není vidět na hudebníky, není dobře slyšet vysoké nástroje, jako jsou trubky a housle, zatímco bicí a basové bubny jsou slyšet jasněji..
Nízké tóny s dlouhou vlnovou délkou navíc zeslabují s menší vzdáleností než vysokofrekvenční zvuky s krátkou vlnovou délkou..
Sloni vydávají infrazvukové vlny velmi nízké frekvence a velmi dlouhé vlnové délky, aby mohli komunikovat se svými vrstevníky na velké vzdálenosti. Dělají to také velryby, což jim také umožňuje dobrou komunikaci na dálku.
Aby měl reproduktor velkou poslechovou plochu, musí být šířka reproduktoru menší než vlnová délka zvuku, který vydává.
Existuje specifický design klaksonu, který využívá zvukové difrakce: jedná se o disperzní klakson.
Obecně se věří, že čím větší je bránice rohu, tím více pokrývá oblast. Avšak v rozptylovém rohu je membrána malá a její tvar je tím, co dělá zvuk zesíleným, přičemž využívá fenoménu zvukové difrakce..
Tvar rohu je jako obdélníkový ústí nebo výstupní roh menší než vlnové délky, které vydává..
Správná instalace tohoto typu reproduktoru se provádí s krátkou stranou obdélníkového ústa vodorovně a dlouhou stranou svisle. Tímto způsobem je dosaženo větší šířky horizontálního pokrytí a směrovosti zvuku rovnoběžně se zemí..
Zatím žádné komentáře