Post on 15-Jan-2016
description
Podstawowe pojęcia akustyki
prof. Andrzej Czyżewski
tele-wykład z Gdańska
15 listopada 2003 r.
2
Plan prezentacji:
1. Ruch falowy
2. Podstawowe wielkości akustyczne
3. Pole akustyczne
4. Elementy elektroakustyki - przetworniki elektroakustyczne
5. Modelowanie ustrojów akustycznych
3
Fala sferycznaMoc P [W]
0,00002 W
I = W/S
][
2
Pac
Ip
24 r
WI
4
Fala poprzeczna
5
Fala podłużna
6
Fala podłużna
7
Czy fala poprzeczna może się zmienić w
sferyczną ?
8
9
Zależność prędkości dźwięku od parametrów medium transmisyjnego
s m K c/ 344 273 21 20 20
K = temperatura w °C + 273W wodzie: 1470 m/s w stali: 5050 m/s.
I =
10
Front fali kulistej zmniejszenie natężenia o 6dB przy podwojeniu
odległości
11
Front fali cylindrycznej – zmniejszenie o 3dB przy podwojeniu odległości
12
Front fali poprzecznej – natężenie bez zmian
przy podwojeniu odległości
13
14
15
Superpozycja
16
Interferencje
Pole akustyczne
17
Efekt Dopplera
18
Źródło o prędkości ponaddźwiękowej
19
= c/f , 344 dzielone przez 120 is 2.9,
czyli około 3m.
20
f=1/T
21
Składowe dźwięku
Widmo
22
prms =
=0.7 ppeak
23
Czas
PogłosWczesneodbicia
Dźwiękbezpośredni
(a) (b) (c)
24
Wpływ zakłócający
przesuwanie się obrazupozornego źródłaL [dB]
–20
–10
0
200 40 60 80 100
wrażenieprzestrzenne
próg percepcji
Opóźnienie [ms]
zabarwienie
25
Klasyfikacja mikrofonów
• Ze względu na sposób przetwarzania drgań membrany na sygnał elektryczny
• Ze względu na charakter oddziaływania pola dźwiękowego na membranę
26
Mikrofon ciśnieniowy
• Schemat budowy:
patmpatm+ pak
27
Mikrofon ciśnieniowy
• Charakterystyka kierunkowa
28
Mikrofon gradientowy
• Schemat budowy:
pak1 pak2
29
Mikrofon gradientowy
• Charakterystyka kierunkowa
30
Mikrofon interferencyjny
• Schemat budowy:
31
Budowa głośnikaPrzekrój poprzecznyBudowa głośnikaPrzekrój poprzeczny
32
Budowa głośnika (c.d.)Opis elementów
Budowa głośnika (c.d.)Opis elementów
33
Mowa i proces jej wytwarzania
rezonans nosowy
artykulacja
fonacja
tchawica
oddychanie
krtań
jama nosowa
podniebienie
jama ustna
nagłośniajam
a ga
rdło
wa
przełyk
Przekrój narządów
mowy
Przekrój narządów
mowy
34
Wytwarzanie mowy
Schemat zastępczy systemu artykulacyjnegoSchemat zastępczy systemu artykulacyjnego
Transmitancjamodulująca
Impedancja emisji mowy
Generator tonu krtaniowego
Generator szumu
35
System złożony z N cylindrów o długości Li i powierzchni Ai
(i = 1, 2, ..., N)
Model fizyczny
Zbiór rezonatorów cylindrycznych
„Cyfrowy” model falowodowy
Input Output
–r1
z –d1
r0 r1
1+r1
1–r1
z –d2
–r2
z –d2
r2
1+r2
1–r2
z –dN
z –dN
–rN
z –d1
Modelowanie fizyczne - model falowodowy
36
Cechy widma mowy
Przykład analizy sonograficznejPrzykład analizy sonograficznej
37
modelowanie fizyczne - metoda falowodowa
S S S S0 1 2 M
d
d
d
d
d
d
1
1
2
2
M
M
Wej. Wyj.
(a)
(b)
(c)
38
39
Dziękuję za uwagę