Tovushlarni qabul qilish - Umumiy fizika fanidan kurs ishi mavzu: akustika elementlari

|
Umumiy fizika fanidan kurs ishi mavzu: akustika elementlari
|
bet | 5/10 | Sana | 20.12.2023 | Hajmi | 1,16 Mb. | | #124583 |
Bog'liq Umumiy fizika fanidan kurs ishi mavzu akustika elementlari2.2 Tovushlarni qabul qilish. Kishi tovushlarni o’zining eshitish organi – qulog’i orqali qabul qiladi; quloqning tuzilishi sxematik ravishda 4-rasmda tasvirlangan. Bosh suyagining chakka qismi 1 da maxsus organ – ulitka 2 bor. U suyakdagi kichkinagina kovakdan (hajmi 0,2 sm3 ga yaqin) iborat bo’lib, uning ichi suyuqlik (limfa) bilan to’lgan bo’ladi. Ulitkaning ichida tolalardan iborat bo’lgan Korti organi joylashgan, bu tolalarga eshitish nervining uchlari 3 kelib ulanadi.
4-rasm. Kishi qulog’ining kesimi
Tolalarning uzunligi va tarangligi turlicha, shu sababli ularga turli rezonans chastotalari to’g’ri keladi. Tovush tebranishlari eshitish kanali 4 orqali quloq pardasi 5 ga borib yetadi, so’ng eshitish suyakchalari sistemasi 6 orqali ulitka kovagiga olib boradigan oval teshikcha 7 ga uzatiladi. Ma’lum chastotali tovush ta’sir qilganda, Korti organining ma’lum tolalari rezonans tebranishga keladi va qo’zg’alishni miyaga uzatadigan nerv uchlaridan o’sha chastotaga mos keladiganini qo’zg’atadi. Murakkab tovush ta’sir qilganda, bir necha nerv uchlari qo’zg’aladi, shuning natijasida kishi murakkab tovushning tashkil etuvchilarini bir-biridan ajratib qabul qilishi mumkin.
Kishilarda juft eshitish organining mavjudligi tovush to’lqinlarining tarqalish yo’nalishini aniqlash imkonini beradi (binaural effekt). Miya markazlarining ikkala quloqqa kelayotgan tebranishlarning fazalari orasidagi farqni hisobga olish qobiliyatiga ega bo’lganligi tufayli, kishi tovush to’lqinlarining yo’nalishini seza oladi. Tovush chastotasi juda katta bo’lganda, kishi tovushning yo’nalishini har ikki quloqdagi tovush amplitudalarining farqi natijasida sezishi mumkin. Kishilar tovushni shaxsan qabul qilganlarida, uning uchta xarakteristikasini: 1) tovush yuksakligini, 2) tovush tembrini, 3) tovush qattiqligini farq qiladilar.
Tovushning yuksakligi uning chastotasiga bog’liq: chastota qancha katta bo’lsa, tovush shuncha yuksak bo’ladi.
Tovush tembri tebranishlarning xarakteriga bog’liq: juda kam hollardagina tovush tebranishi sof garmonik tebranishdan iborat bo’ladi, ko’pincha u murakkab xarakterga ega bo’ladi. Bu tebranishning tarkibi tovush tembrini aniqlaydi.
Ob’ektiv qattiqlik yoki boshqacha aytganda, tovush kuchi, tarqalayotgan tovush to’lqinning yo’nalishiga tik qo’yilgan birlik yuz orqali bu to’lqinning birlik vaqt ichida olib o’tgan energiya miqdori bilan aniqlanadi.
To’lqinning birlik vaqt ichida birlik yuz orqali olib o’tadigan energiyasi to’lqin amplitudasining kvadratiga va chastotasining kvadratiga proportsionaldir. Bunda ma’lum yuksaklikka ega bo’lgan tovushning kuchi amplitudaning kvadratiga proportsional bo’lishligi kelib chiqadi. Biroq tovush kuchining bunday ob’ektiv baholanishi qattiqlikning bevosita sezishga asoslangan sub’ektiv baholanishiga mos kelmaydi. Bunga qulog’imizning turli yuksaklikka ega bo’lgan, ya’ni turli chastotali tovushlarga nisbatan birday sezgir emasligi sabab bo’ladi.
Tovush to’lqini tovush sezgisini hosil qilishi uchun, bu tovushning kuchi eshitish chegarasi deb ataladigan minimal kattalikdan ortiq bo’lishi kerak. Kuchi eshitish chegarasidan past bo’lgan tovushni quloq qabul qilmaydi; chunki u tovush sezgisini hosil qilish uchun zaiflik qiladi. Eshitish chegarasi turli chastotalar uchun turlichadir. Kishi qulog’i chastotasi 1000–3000 gts orasida bo’lgan tebranishlarga nisbatan juda sezgirdir; bu oraliq uchun eshitish chegarasi 10-8 erg/sm2•sek ga yaqinlashadi. Bu chastotalardan pastroq va balandroq chastotali tebranishlarga nisbatan quloq kamroq sezgirdir. Chastotasi 20 gts dan kichik va 20000 gts dan ortiq bo’lgan tebranishlar har qancha kuchga ega bo’lsada, tovush sifatida qabul qilinmaydi.
Juda katta kuchga ega bo’lgan tebranishlar, ya’ni energiyasi yuz ming erg/sm2•sek chamasida bo’lgan tebranishlar tovush bo’lib eshitilmaydi: ular quloqda bosim sezgisini hosil qiladi, so’ng bu sezgi og’riq sezgisiga aylanadi. Mana shu og’riq sezgisi tovushning kuchi qanday maksimal kuchdan oshganda hosil bo’ladigan bo’lsa, tovush kuchining bu maksimal kattaligi sezish chegarasi yoki og’riq sezish ostonasi deyiladi. Turli chastotalar uchun og’riq sezish chegarasi bir qadar turlicha bo’ladi. Eshitish chegarasi bilan og’riq sezish chegarasi orasida 5-rasmda tasvirlangan eshitish sohasi yotadi.
5-rasm. Eshitish sohasi
Tovushning sub’ektiv qattiqligining miqdorini aniq o’lchash mumkin emas. Lekin shunday bo’lsada, Veber–Fexner psixofizik qonuniga asosan, sezishning intensivligini baholash mumkin. Bu qonunga ko’ra, sezish intensivligining o’zgarishi taqqoslanayotgan sezgilarni vujudga keltiruvchi ko’zg’atgichlar energiyalari nisbatining logarifmiga proporsionaldir. Bu logarifmik qonunga asosan tovush kuchi balandligining shkalasi belgilanadi. Eshitish chegarasidagi tovush kuchi balandligi ni nol balandlik deb olish tabiiydir. Shartli ravishda, nol balandlik deb erg/sm2•sek, ya’ni 1000 gts uchun eshitish chegarasidan ozgina pastroqda bo’lgan balandlik qabul qilingan.
U holda, Veber–Fexner qonuniga ko’ra, biror tovushning L qattiqligi shu tovush I kuchining o’sha tovushning eshitish chegarasidagi kuchiga nisbatining logarifmiga proportsionaldir:
, (2.1)
bunda k – proportsionallik koeffitsienti. Bu yerdagi L kattalikni odatda tovush kuchining balandligi deb ataydilar. Agar k=1 deb olsak, bu bilan biz tovush balandliklarini o’lchash uchun aniq birlik qabul qilgan bo’lamiz; bu birlik bel deb ataladi.
Shunday qilib,
bel. (2.2)
Bel lar bilan bir qatorda ulardan 10 marta kichik birliklar ham ishlatiladi; bu kichikroq birliklar detsibel lar deyiladi. Shu ta’rifga ko’ra:
(2.3)
detsibel.
Odatdagi tovushlar uchun tovush kuchi balandligining taqribiy qiymatlari keltirilgan 2 jadval tovush qattiqligining xarakteristikasi haqida aniq tasavvur hosil qilish imkonini beradi. Biroq, quloq sezgirligining tovush chastotasiga bog’liqligini nazarda tutish kerak.
|
| |