Физические основы строительной акустики

Источником звука может служить любое колеблющееся твердое тело или область газа или жидкости, в которой под действием внешних сил возникают изменения давления. Колебания, совершаемые источником звука, вызывают движение частиц окружающей среды, непосредственно соприкасающихся с источником. Из-за упругой связи между частицами среды эти колебания передаются все дальше и дальше от источника, то есть распространяется звуковая волна.

Законы распространения звуковых волн от данного источника определяются как параметрами самого источника (формой, размерами, амплитудой и спектральным составом его колебаний), так и свойствами окружающей среды (скоростью звука в ней, ее волновым сопротивлением, однородностью и так далее).

Если размеры источника звука малы по сравнению с длиной излучаемой звуковой волны (L_ист << λ), то такой источник можно считать точечным. В однородной среде от него будут распространяться сферические волны. Если размеры источника велики по сравнению с длиной волны (L_ист>> λ), то вследствие процессов дифракции его излучение будет направленным.

 Скорость звука в воздухе примерно равна 340 м/с. Максимальная длина волны, соответствующая низкочастотной границе слышимого звука (16 Гц), λ_mах = 22 м, а минимальная длина волны (при частоте 20 кГц) λ_min = 0,017 м. Поэтому для получения направленного звукового пучка на речевых частотах (300 – 2000 Гц) применяют рупоры с диаметром выходного сечения порядка 1 м.

Кроме направленности излучения к основным характеристикам источников звука относятся частотный спектр и мощность излучаемого звука.