что такое звуковой сигнал
orgperevozok.ru
Технология транспортных процессов
Новое
Популярное
9. Звуковые сигналы
IX. Звуковые сигналы на железнодорожном транспорте
96. Звуковые сигналы при движении поездов подаются свистками локомотивов, моторвагонного поезда, специального самоходного железнодорожного подвижного состава, духовыми рожками, ручными свистками.
Локомотивная бригада, главный кондуктор, станционные и другие работники
Дежурный по железнодорожной станции или по его указанию дежурный по парку, сигналист, дежурный стрелочного поста или главный кондуктор; отвечает машинист ведущего локомотива; повторяет сигнал машинист второго локомотива при двойной тяге. Если поезд отправляется с железнодорожного пути, имеющего выходной светофор, этот сигнал подает машинист ведущего локомотива после открытия выходного светофора; повторяет сигнал машинист второго локомотива при двойной тяге
Требование к работникам, обслуживающим поезд, «Тормозить»
Машинист ведущего локомотива; повторяет сигнал машинист второго локомотива при двойной тяге
Требование к работникам, обслуживающим поезд, «Отпустить тормоза»
Три длинных и один короткий
О прибытии поезда на станцию не в полном составе
Машинист ведущего локомотива
Три длинных и два коротких
Вызов к локомотиву помощника машиниста, главного кондуктора, начальника (механика- бригадира) пассажирского поезда, руководителя работ хозяйственного поезда
Машинист ведущего локомотива остановившегося на перегоне поезда
Следование с двойной тягой
Требование к машинисту второго локомотива уменьшить тягу
Машинист ведущего локомотива, повторяет сигнал машинист второго локомотива
Требование к машинисту второго локомотива увеличить тягу
Два длинных и два коротких
Требование к машинисту второго локомотива «Опустить токоприемник»
Следование с подталкивающим локомотивом
Требование начать подталкивание
Машинист ведущего локомотива; повторяет сигнал машинист подталкивающего локомотива
Один короткий, один длинный и один короткий
Требование прекратить подталкивание, но не отставать от поезда
Требование прекратить подталкивание и возвратиться обратно
Примечания: 1. При следовании поезда двойной тягой с подталкивающим локомотивом машинист второго локомотива повторяет все сигналы вслед за подачей их с подталкивающего локомотива. Порядок подачи в этом случае машинистом подталкивающего локомотива сигнала «Опустить токоприемник» устанавливается владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
2. При наличии радиосвязи звуковые сигналы при следовании поездов двойной тягой или с подталкивающим локомотивом могут заменяться переговорами между машинистами.
97. Оповестительный сигнал — один длинный свисток, а при движении по неправильному железнодорожному пути — один длинный, короткий и длинный свисток локомотива, моторвагонного поезда, специального самоходного железнодорожного подвижного состава подается:
1) при приближении поезда к железнодорожным станциям, путевым постам, пассажирским остановочным пунктам, переносным и ручным сигналам, требующим уменьшения скорости, сигнальным знакам «С», выемкам, кривым участкам железнодорожного пути, тоннелям, железнодорожным переездам, съемным дрезинам, съемным ремонтным вышкам, путевым вагончикам и другим съемным подвижным единицам, а на железнодорожных путях необщего пользования, кроме того, при приближении к вагоноопрокидывателям, бункерам, эстакадам, вагонным весам, устройствам восстановления сыпучести грузов, гаражам размораживания грузов, а также иным объектам, расположенным на железнодорожных путях необщего пользования;
2) при приближении поезда к месту работ, начиная с километра, предшествующего указанному в предупреждении, независимо от наличия переносных сигналов;
3) при восприятии ручного сигнала «Опустить токоприемник», подаваемого сигналистом;
4) при приближении к находящимся на железнодорожном пути людям и в других случаях, установленных владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
При следовании во время тумана, метели и других неблагоприятных условиях, понижающих видимость, оповестительный сигнал повторяется несколько раз.
Составители поездов, прекратившие маневры из-за приема поезда, сигналисты и дежурные стрелочного поста по оповестительному сигналу обязаны каждый на своем участке проверить и убедиться в том, что безопасность движения принимаемого поезда обеспечена.
98. Сигнал бдительности подается одним коротким и одним длинным свистком локомотива, моторвагонного поезда, специального самоходного железнодорожного подвижного состава и периодически повторяется:
1) при подходе к проходному светофору с красным огнем, имеющему условно-разрешающий сигнал, и дальнейшем следовании по блок-участку;
2) при проследовании проходного светофора с красным огнем, а также с непонятным показанием или погасшим после стоянки перед ним и дальнейшем следовании по блок-участку;
3) при подходе к входному светофору с лунно-белым мигающим огнем пригласительного сигнала и во всех других случаях приема поезда на железнодорожную станцию при запрещающем показании или погасших основных огнях входного сигнала;
4) при приеме поезда по неправильному железнодорожному пути (при отсутствии входного сигнала по этому железнодорожному пути). Этот сигнал должен подаваться и при дальнейшем следовании по горловине железнодорожной станции.
99. При встрече поездов на перегонах двухпутных участков подаются оповестительные сигналы одним длинным свистком: первый сигнал — при приближении к встречному поезду, второй — при подходе к хвостовой части встречного поезда.
100. Звуковые сигналы о приближении поезда подаются:
1) на перегоне — обходчиками железнодорожных путей и искусственных сооружений, дежурными по железнодорожным переездам, руководителями путевых работ и работ на контактной сети или работниками, сопровождающими съемные ремонтные вышки и путевые вагончики;
2) на железнодорожных станциях — сигналистами и дежурными входных стрелочных постов.
Оповещение о приближении нечетного поезда производится одним, а четного поезда — двумя длинными звуковыми сигналами.
Сигналисты и дежурные входных стрелочных постов, услышав сигнал отправления поезда, подают один длинный звуковой сигнал.
101. На железнодорожных станциях и перегонах, расположенных в черте крупных городов и населенных пунктов, курортных районов, по перечню, установленному владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования, подача звуковых сигналов локомотивами, моторвагонными поездами, специальным самоходным железнодорожным подвижным составом должна производиться свистком малой громкости, за исключением случаев следования локомотивов в поездах с подталкиванием, возникновения угрозы наезда на людей или препятствия, а также необходимости подачи сигналов бдительности и тревоги.
На этих же железнодорожных станциях сигналы свистком локомотива, моторвагонного поезда, специального самоходного железнодорожного подвижного состава не подаются при отправлении поездов, опробовании автотормозов и при движении по деповским железнодорожным путям. Порядок оповещения пассажиров об отправлении поездов на таких железнодорожных станциях устанавливается владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
звуковой сигнал
3.2.1 звуковой сигнал: Информация, передаваемая посредством тона, частоты или периодичности, исходящая от звукового источника.
3.4.2 звуковой сигнал: Звуковое обозначение передаваемой информации посредством тона, частоты или периодичности.
Смотри также родственные термины:
3.2.2 звуковой сигнал аварийной эвакуации (auditory emergency evacuation signal): Сигнал, обозначающий возникновение или фактическое наступление критического положения, приводящего к вероятности причинения травм и требующий от человека (людей) немедленно покинуть опасную зону в установленном порядке.
звуковой сигнал ориентации: Звук, издаваемый источником, расположенным на специальной колонке у пешеходного светофора, предназначен для облегчения поиска места расположения пешеходного перехода слепыми людьми.
звуковой сигнал перехода: Звук, издаваемый источником, расположенным на специальной колонке пешеходного светофора, дублирующий его зеленый сигнал. Звуковой сигнал перехода предназначен для слепых пешеходов.
Полезное
Смотреть что такое «звуковой сигнал» в других словарях:
звуковой сигнал — Звуковое обозначение передаваемой информации посредством тона, частоты или периодичности. [ГОСТ Р МЭК 60447 2000] звуковой сигнал Информация, передаваемая посредством тона, частоты или периодичности, исходящая от звукового источника. [ГОСТ Р МЭК… … Справочник технического переводчика
звуковой сигнал — rus звуковой сигнал (м) eng sound signal, acoustic signal fra signal (m) acoustique deu akustisches Signal (n) spa señal (f) sonora, señal (f) acústica … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
звуковой сигнал — garsinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. audio signal; sound signal; voice signal vok. Schallsignal, n; Tonsignal, n rus. звуковой сигнал, m pranc. signal audio, m; signal auditif, m … Automatikos terminų žodynas
звуковой сигнал — garsinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sound signal; voice signal vok. Schallsignal, n rus. звуковой сигнал, m pranc. signal auditif, m; signal sonore, m … Fizikos terminų žodynas
звуковой сигнал — garsinis signalas statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Įspėjamasis arba valdymo signalas, skelbiamas garsinėmis priemonėmis: sirenomis, automobilių, lokomotyvų, laivų signalais, smūgiais į įvairius metalinius daiktus,… … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas
звуковой сигнал — garso signalas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Pagalbinis ženklas buriuotojų dėmesiui atkreipti per buriavimo varžybas – sirena, varpo dūžiai, švilpukas, šūvis. Garso signalas dubliuoja pagrindinį, regimąjį, signalą.… … Sporto terminų žodynas
звуковой сигнал — garso signalas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Valdymo, nurodymo komandų perdavimas garsais – natūraliais (balsu, plojimais) arba įvairių įtaisų (švilpimu, muzika, šūviu). atitikmenys: angl. acoustic signal vok. akustisches… … Sporto terminų žodynas
звуковой сигнал — garso signalas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Ženklas pradėti, sustabdyti arba tęsti sportinę kovą. Pavyzdžiui, gongas naudojamas dvikovose, švilpukas – sportinių žaidimų varžybose, šūvis – lenktynėse. atitikmenys: angl.… … Sporto terminų žodynas
звуковой сигнал перехода — звуковой сигнал перехода: Звук, издаваемый источником, расположенным на специальной колонке пешеходного светофора, дублирующий его зеленый сигнал. Звуковой сигнал перехода предназначен для слепых пешеходов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Звуковой сигнал аварийной эвакуации — (auditory emergency evacuation signal): сигнал, обозначающий возникновение или фактическое наступление критического положения, приводящего к вероятности причинения травм, и требующий от человека (людей) немедленно покинуть опасную зону в… … Официальная терминология
Сигнал звуковой: звук на страже безопасности дорожного движения
Каждое транспортное средство оборудуется звуковой сигнализацией (или просто звуковым сигналом), которая повышает безопасность всех участников дорожного движения. О том, что такое автомобильный звуковой сигнал, каких типов он бывает и как его правильно выбрать для своей машины — читайте в этой статье.
Что такое автомобильный звуковой сигнал?
Автомобильный звуковой сигнал (звуковой сигнальный прибор, ЗСП) — электрическое, пневматическое или электронное устройство звуковой сигнализации, используемое на автомобиле для предотвращения опасных дорожных ситуаций.
Звуковой сигнал входит в число систем, при неисправности которых транспортное средство не допускается к эксплуатации, поэтому при поломке данного устройства его необходимо как можно скорее отремонтировать или заменить. Но прежде, чем идти в магазин за новым ЗСП, необходимо разобраться в их типах и особенностях, а также в предъявляемых к ним требованиях.
Типы и конструкция звуковых сигналов
Используемые на современных автомобилях звуковые сигналы делятся на типы по лежащему в их основе физическому принципу работы, и по спектральному составу издаваемого звука.
Существует три основных типа ЗСП, имеющих различный принцип работы:
По спектральному составу звука сигналы делятся на две больших группы:
Тип сигнала по спектральному составу прямо связан с его конструкцией. К шумовым ЗСП относятся электромагнитные устройства мембранного типа. К тональным ЗСП относятся электромагнитные устройства рупорного типа, а также пневматические звуковые сигналы (клаксоны).
Электрические (электромагнитные) мембранные звуковые сигналы. Основу данного типа ЗСП составляет неподвижный соленоид (электромагнит), внутри которого расположен подвижный якорь, соединенный с мембранной. Дополнительно на мембране (а точнее — на штоке якоря) располагается чашеобразный или дисковый резонатор. Ток к электромагниту подается через подвижные контакты, которые размыкаются при втягивании якоря в соленоид.
Работа электромагнитного сигнала сводится к следующему. При подаче тока на соленоид якорь втягивается, тут же упирается в контакты и разъединяет их — соленоид обесточивается и якорь под действием пружины возвращается в первоначальное положение. В этот момент контакты снова замыкаются, на соленоид подается ток, и процесс повторяется. Данный процесс происходит быстро — в пределах 200-500 раз в секунду, поэтому соединенная с якорем мембрана колеблется с частотой 200-500 Гц, издавая характерный шумовой сигнал, который усиливается резонатором.
Мембранный ЗСП имеет относительно небольшую мощность, однако он очень прост, надежен и дешев, поэтому находит самое широкое применение на все типах транспортных средств. Обычно на автомобиль устанавливается два сигнала — высокого и низкого тона, чем достигается лучшее качество их работы и высокая мощность.
Электромагнитные рупорные звуковые сигналы. Основу данных ЗСП составляет тот же мембранный звуковой сигнал, однако звук, возникающий при колебаниях мембраны, проходит через рупорный резонатор. Воздушный столб в рупоре колеблется вслед за мембраной, однако вследствие резонансных явлений определенные частоты усиливаются, а остальные гасятся (хотя и не полностью). Поэтому такой сигнал издает звук определенного тона, который зависит от длины рупора.
Электромагнитные рупорные ЗСП могут иметь рупор различной формы:
Для достижения благозвучия и повышения мощности часто два рупорных сигнала с различным основным тоном объединяются в одну конструкцию. Данные ЗСП просты и надежны в работе, они получили широкое распространение на легковых автомобилях.
Пневматические звуковые сигналы. В простейшем случае ЗСП данного типа состоит из прямого рупора и воздушной камеры, внутри которой расположен язычковый или мембранный вибратор. Для работы данного звукового сигнала необходим поток воздуха с давлением 4-10 атмосфер, который подается в камеру (для этой цели используется отдельный компрессор). Под действием струи воздуха язычок или мембрана колеблется, заставляя колебаться и столб воздуха внутри рупора — вследствие резонансных явлений в рупоре возникает звук определенного тона.
Обычно пневматические звуковые сигналы содержат два и более рупора различной длины, чем достигается необходимый тон и мощность звука. Пневматические клаксоны высокую мощность, применяются в грузовом транспорте и ограниченно для тюнинга легковых автомобилей.
Электронные звуковые сигналы. Данный тип ЗСП строится на основе электронных звуковых генераторов на дискретных элементах (транзисторах) или микросхемах. Нагрузкой устройства служит обычная динамическая головка (динамик). Электронные звуковые сигналы могут создавать звук любой частоты, однако пока находят ограниченное применение вследствие малой надежности (динамик плохо противостоит негативным воздействиям окружающей среды).
Действующие ГОСТы и характеристики звуковых сигналов
Как уже было сказано, исправный звуковой сигнал — одно из необходимых условий для эксплуатации транспортного средства, о чем отдельно указано в ПДД РФ. А так как звуковые сигналы имеют важное значение для обеспечения безопасности дорожного движения, в России и в мире уделяется большое внимание стандартизации и обеспечению необходимых качеств этих устройств.
В нашей стране характеристики и особенности автомобильных ЗСП регламентируются документом ГОСТ Р 41.28-99 (Правила ЕЭК ООН N 28). Данный стандарт не устанавливает рабочие частоты звуковых сигналов, однако регламентирует их звуковое давление:
Здесь следует сделать важное замечание. Все ЗСП имеют частоты примерно от 220 до 550 Гц, причем делятся на две больших группы:
Однако создаваемое ими звуковое давление измеряется на частотах 1800-3550 Гц (со средней частотой 2500 Гц), что связано с особенностями нашего слуха. Человеческое ухо наиболее восприимчиво именно к данной полосе частот, и слишком высокое звуковое давление способно повредить барабанную перепонку. ЗСП имеет один основной тон, однако он излучает практически во всем диапазоне звуковых частот, поэтому и измерение его характеристик производится в наиболее чувствительной для нас полосе частот.
Из других особенностей ЗСП нужно выделить постоянство его частоты со временем. На гражданских транспортных средствах запрещены звуковые сигналы с переменной частотой, разного рода «музыкальные» сигналы и т.д. Использование таких устройств на дорогах общего пользования влечет за собой штрафные санкции. Сигналы с изменяемым основным тоном (сирены, «крякалки» и прочие) разрешены только для специальных транспортных средств в соответствии с ГОСТ Р 50574-2002.
Как выбрать звуковой сигнал на автомобиль?
При выборе звукового сигнала на автомобиль следует отталкиваться от характеристик, прописанных в указанном выше стандарте, и от конструкции транспортного средства. В первую очередь необходимо соблюдать ограничения по звуковому давлению ЗСП — ни в коем случае не допускается применение сигналов, создающих звуковое давление более 118 дБ! Поэтому далеко не всегда можно поставить современные сверхмощные пневматические клаксоны, которые эффектно гудят, но могут лишить слуха проходящих мимо людей.
Также рекомендуется выбирать устройства той конструкции, которые установлены в автомобиле производителем, так как замена типа ЗСП (например, мембранного на рупорный) не всегда приведет к улучшению качества сигнала или его мощности. Дело в конфигурации и особенностях подкапотного пространства автомобиля: там, где хорошо звучит мембранный сигнал, рупорный может работать хуже, и наоборот. Кроме того, могут возникнуть некоторые проблемы с установкой рупорных сигналов, которые должны быть направлены вперед. А применение пневматических ЗСП влечет за собой известные проблемы по монтажу компрессора и других деталей.
Для автомобилей с двумя звуковыми сигналами необходимо покупать устройства определенного тона — низкого или высокого. При неправильном выборе вы получите два сигнала высокого или низкого тона, что недопустимо.
Наконец, необходимо учитывать технические характеристики ЗСП — напряжение питания и тип клеммы, способ монтажа, способ расположения на автомобиле и т.д.
При грамотном подборе звукового сигнала ваш автомобиль будет соответствовать требованиям ПДД и сможет без ограничений эксплуатироваться на дорогах общего пользования.
Звуковой сигнал
Среди слышимых звуков следует особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь) и музыкальные звуки (из которых состоит музыка). Музыкальные звуки содержат не один, а несколько тонов, а иногда и шумовые компоненты в широком диапазоне частот.
Содержание
Понятие о звуке
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением.
Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.
В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны (поперечная волна).
Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.
В философии, психологии и экологии средств коммуникации звук исследуется в связи с его воздействием на восприятие и мышление (речь идёт, например, об акустическом пространстве как пространстве, создаваемом воздействием электронных средств коммуникации).
Физические параметры звука
Колебательная скорость измеряется в м/с или см/с. В энергетическом отношении реальные колебательные системы характеризуются изменением энергии вследствие частичной её затраты на работу против сил трения и излучение в окружающее пространство. В упругой среде колебания постепенно затухают. Для характеристики затухающих колебаний используются коэффициент затухания (S), логарифмический декремент (D) и добротность (Q).
Если на колебательную систему с потерями действовать периодической силой, то возникают вынужденные колебания, характер которых в той или иной мере повторяет изменения внешней силы. Частота вынужденных колебаний не зависит от параметров колебательной системы. Напротив, амплитуда зависит от массы, механического сопротивления и гибкости системы. Такое явление, когда амплитуда колебательной скорости достигает максимального значения, называется механическим резонансом. При этом частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных незатухающих колебаний механической системы.
При частотах воздействия, значительно меньших резонансной, внешняя гармоническая сила уравновешивается практически только силой упругости. При частотах возбуждения, близких к резонансной, главную роль играют силы трения. При условии, когда частота внешнего воздействия значительно больше резонансной, поведение колебательной системы зависит от силы инерции или массы.
Удельное акустическое сопротивление измеряется в паскаль-секундах на метр (Па·с/м) или дин•с/см³ (СГС); 1 Па·с/м = 10 −1 дин • с/см³.
Значение удельного акустического сопротивления среды часто выражается в г/с·см², причём 1 г/с·см² = 1 дин•с/см³. Акустическое сопротивление среды определяется поглощением, преломлением и отражением ультразвуковых волн.
Звуковое, или акустическое, давление в среде представляет собой разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при наличии звуковых колебаний и статическим давлением в той же точке при их отсутствии. Иными словами, звуковое давление есть переменное давление в среде, обусловленное акустическими колебаниями. Максимальное значение переменного акустического давления (амплитуда давления) может быть рассчитано через амплитуду колебания частиц:
где Р — максимальное акустическое давление (амплитуда давления);
На расстоянии в половину длины волны (λ/2) значение звукового давления из положительного становится отрицательным. Разница давлений в двух точках с максимальным и минимальным его значением (отстоящих друг от друга на λ/2 вдоль направления распространения волны) равна 2Р.
Для выражения звукового давления в единицах СИ используется паскаль (Па), равный давлению в один ньютон на квадратный метр (Н/м²). Звуковое давление в системе СГС измеряется в дин/см²; 1 дин/см² = 10 −1 Па = 10 −1 Н/м². Наряду с указанными единицами часто пользуются внесистемными единицами давления — атмосфера (атм) и техническая атмосфера (ат), при этом 1 ат = 0,98⋅10 6 дин/см² = 0,98⋅10 5 Н/м². Иногда применяется единица, называемая баром или микробаром (акустическим баром); 1 бар = 10 6 дин/см².
Давление, оказываемое на частицы среды при распространении волны, является результатом действия упругих и инерционных сил. Последние вызываются ускорениями, величина которых также растёт в течение периода от нуля до максимума (амплитудное значение ускорения). Кроме того, в течение периода ускорение меняет свой знак.
Максимальные значения величин ускорения и давления, возникающие в среде при прохождении в ней ультразвуковых волн, для данной частицы не совпадают во времени. В момент, когда перепад ускорения достигает своего максимума, перепад давления становится равным нулю. Амплитудное значение ускорения (а) определяется выражением:
a = ω 2 A = ( 2 π f ) 2 A <\displaystyle a=\omega ^<2>A=(2\pi f)^<2>A> 
Если бегущие ультразвуковые волны наталкиваются на препятствие, оно испытывает не только переменное давление, но и постоянное. Возникающие при прохождении ультразвуковых волн участки сгущения и разрежения среды создают добавочные изменения давления в среде по отношению к окружающему её внешнему давлению. Такое добавочное внешнее давление носит название давления излучения (радиационного давления). Оно служит причиной того, что при переходе ультразвуковых волн через границу жидкости с воздухом образуются фонтанчики жидкости и происходит отрыв отдельных капелек от поверхности. Этот механизм нашёл применение в образовании аэрозолей лекарственных веществ. Радиационное давление часто используется при измерении мощности ультразвуковых колебаний в специальных измерителях — ультразвуковых весах.
Скорость звука
<<|Сверхзвуковая скорость>> Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.
Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях.
Скорость звука в воздухе зависит от температуры и в нормальных условиях составляет примерно 340 м/с.
Скорость звука в любой среде вычисляется по формуле:
Громкость звука
Генерация звука
В технике применяются генераторы звука.
Ультразвук
Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16 Гц-20 кГц; колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости).
Звуковая волна распространяется в веществе, находящемся в газообразном, жидком или твёрдом состоянии, в том же направлении, в котором происходит смещение частиц этого вещества, то есть она вызывает деформацию среды. Деформация заключается в том, что происходит последовательное разрежение и сжатие определённых объёмов среды, причём расстояние между двумя соседними областями соответствует длине ультразвуковой волны. Чем больше удельное акустическое сопротивление среды, тем больше степень сжатия и разрежения среды при данной амплитуде колебаний. Частицы среды, участвующие в передаче энергии волны, колеблются около положения своего равновесия. Скорость, с которой частицы колеблются около среднего положения равновесия называется колебательной скоростью.
При распространении ультразвуковых волн возможны явления дифракции (когда длина ультразвуковой волны сравнима (или больше) с размерами находящегося на пути препятствия), интерференции и отражения. На явлении отражения основана ультразвуковая диагностика. Поглощение ультразвуковых волн: Поскольку среда, в которой распространяется ультразвук, обладает вязкостью, теплопроводностью и имеет другие причины внутреннего трения, то при распространении волны происходит поглощение, то есть по мере удаления от источника амплитуда и энергия ультразвуковых колебаний становятся меньше. Среда, в которой распространяется ультразвук, вступает во взаимодействие с проходящей через него энергией и часть её поглощает. Преобладающая часть поглощённой энергии преобразуется в тепло, меньшая часть вызывает в передающем веществе необратимые структурные изменения.
Под глубиной проникновения ультразвука понимают глубину, при которой интенсивность уменьшается вдвое. Эта величина обратно пропорциональна поглощению: чем сильнее среда поглощает ультразвук, тем меньше расстояние, на котором интенсивность ультразвука ослабляется наполовину.
Если в среде имеются неоднородности, то происходит рассеяние звука, которое может существенно изменить простую картину распространения ультразвука и, в конечном счёте, также вызвать затухание волны в первоначальном направлении распространения.
На границе раздела сред (напр., эпидермис — дерма — фасция — мышца) будет наблюдаться преломление ультразвуковых волн.
Бегущие и стоячие ультразвуковые волны
Если при распространении ультразвуковых волн в среде не происходит их отражения, образуются бегущие волны. В результате потерь энергии колебательные движения частиц среды постепенно затухают, и чем дальше расположены частицы от излучающей поверхности, тем меньше амплитуда их колебаний. Если же на пути распространения ультразвуковых волн имеются ткани с разными удельными акустическими сопротивлениями, то в той или иной степени происходит отражение ультразвуковых волн от пограничного раздела. Наложение падающих и отражающихся ультразвуковых волн может приводить к возникновению стоячих волн. Для возникновения стоячих волн расстояние от поверхности излучателя до отражающей поверхности должно быть кратным половине длины волны.
Инфразвук
Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — звуковые колебания, имеющие частоты ниже воспринимаемых человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десяток секунд.
Поскольку природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, инфразвук подчиняется тем же закономерностям, и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для обычного слышимого звука (кроме понятий, связанных с уровнем звука). Инфразвук слабо поглощается средой, поэтому может распространяться на значительные расстояния от источника. Из-за очень большой длины волны ярко выражена дифракция.
Опыты и демонстрации
Для демонстрации стоячих волн звука служит труба Рубенса.
О скорости звука в воде можно визуально получить представление в опыте дифракции света на ультразвуке в воде. В воде по сравнению с воздухом, скорость звука выше, так как даже при существенно более высокой плотности воды (что должно было бы привести к падению скорости звука), вода настолько плохо сжимаема, что в итоге в ней скорость звука оказывается всё равно в несколько раз выше.