В.А. Алешкевич, Л.Г. Деденко, В.А. Караваев - Механика (1114476), страница 86
Текст из файла (страница 86)
å. ìîãóò ðàáîòàòü è êàê èçëó÷àòåëè, è êàê ïðèåìíèêè çâóêà.Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèõ èçëó÷àòåëåé, èñïîëüçóåìûõ â äèàïàçîíå ñëûøèìûõ ÷àñòîò, îñíîâàí íà âçàèìîäåéñòâèè ïåðåìåííîãî ýëåêòðè÷åñêîãîòîêà ñ ìàãíèòíûì ïîëåì (òåëåôîíû, ãðîìêîãîâîðèòåëè).  ìàãíèòîñòðèêöèîííûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ èñïîëüçóåòñÿ ýôôåêò ìàãíèòîñòðèêöèè äåôîðìàöèè òâåðäîãî òåëà â ìàãíèòíîì ïîëå. óëüòðàçâóêîâîì è ãèïåðçâóêîâîì äèàïàçîíàõ (äîÐèñ.
23.31010 Ãö) íàèáîëåå øèðîêî ïðèìåíÿþò ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè, ïðèíöèï äåéñòâèÿ êîòîðûõ îñíîâàí íà îáðàòíîì ïüåçîýôôåêòå äåôîðìàöèè òåëà ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Íà ðèñ. 23.3ñõåìàòè÷íî ïîêàçàí ïðîñòåéøèé ïðåîáðàçîâàòåëü, îñíîâó êîòîðîãî ñîñòàâëÿåòïüåçîïëàñòèíêà, âûðåçàííàÿ ñïåöèàëüíûì îáðàçîì èç ìîíîêðèñòàëëà êâàðöà,íèîáàòà ëèòèÿ (LiNbO3) èëè äðóãîãî ïüåçîìàòåðèàëà. Ê ïðîòèâîïîëîæíûìïîâåðõíîñòÿì ïëàñòèíêè (îáû÷íî ìåòàëëèçèðîâàííûì) ïðèêëàäûâàåòñÿ ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå U ñ ÷àñòîòîé ν. Òîëùèíà ïëàñòèíêè l áóäåò ïðè ýòîì ïåðèîäè÷åñêè èçìåíÿòüñÿ ñ òîé æå ÷àñòîòîé, ïðè÷åì ýòî èçìåíåíèå íå ïðåâûøàåòíåñêîëüêèõ ìèêðîìåòðîâ.
Âèáðèðóþùèå ïîâåðõíîñòè ïëàñòèíêè ïðèâîäÿò âäâèæåíèå ñîïðèêàñàþùèéñÿ ñ íèìè âîçäóõ. Íàèáîëüøàÿ àìïëèòóäà êîëåáàíèéáóäåò ïðè ðåçîíàíñå, êîãäà íà òîëùèíå l óêëàäûâàåòñÿ íå÷åòíîå ÷èñëî ïîëóâîëí:l =nλn; n = 1, 3, 5K2(23.22)Îòìåòèì, ÷òî ïðè ÷åòíîì n íà ýëåêòðîäàõ âîçíèêëè áû ýëåêòðè÷åñêèå çàðÿäû îäíîãî çíàêà, ÷òî íåâîçìîæíî. Ðåçîíàíñíûå ÷àñòîòû ïîëó÷àþòñÿ ðàâíûìèνn =cnc=.λn2l(23.23)Íàïðèìåð, äëÿ êâàðöåâîé ïëàñòèíêè ïðè ñêîðîñòè ïðîäîëüíûõ âîëíc = 5700 ì/ñ è òîëùèíå l = 1 ìì ðåçîíàíñíûå ÷àñòîòû ðàâíûνn = n ⋅ 2850 êÃö.(23.24)Íàèáîëüøóþ àìïëèòóäó êîëåáàíèé èìååò âîëíà îñíîâíîé ÷àñòîòû (n = 1),ïîýòîìó ïüåçîèçëó÷àòåëè ïðèìåíÿþò, êàê ïðàâèëî, íà îñíîâíîé ÷àñòîòå.Íà ÷àñòîòàõ äî íåñêîëüêèõ ìåãàãåðö øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëèïðåîáðàçîâàòåëè èç ïüåçîêåðàìèêè. Ïüåçîêåðàìèêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèé ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèé ìàòåðèàë (òâåðäûå ðàñòâîðû íà îñíîâåBaTiO3 CaTiO3, PbTiO3 PbZnO3 è äð.), îáëàäàþùèé ïîñëå ïîëÿðèçàöèè â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå óñòîé÷èâûìè è ñèëüíûìè ïüåçîýëåêòðè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè.Èç ïüåçîêåðàìèêè ìîæíî èçãîòàâëèâàòü èçëó÷àòåëè ñàìîé ðàçíîîáðàçíîé ôîðìû (â âèäå ïëàñòèí, ñòåðæíåé, êîëåö è äð.).
Ñ ïîìîùüþ ïðåîáðàçîâàòåëåé ñôåðè÷åñêîé èëè öèëèíäðè÷åñêîé ôîðìû ïîëó÷àþò ñôîêóñèðîâàííûé óëüòðàçâóêîâîéïó÷îê, â ôîêóñå êîòîðîãî èíòåíñèâíîñòü çâóêà äîñòèãàåò 105 ÷ 106 Âò/ñì2.424Äëÿ ÷àñòîò 10 ÷ 100 ÌÃö íåîáõîäèìà ñòîëü ìàëàÿ òîëùèíà l, ÷òî èçãîòîâèòüïðåîáðàçîâàòåëü ìîæíî ëèøü â æåñòêîì ñîåäèíåíèè ñî çâóêîïðîâîäîì ìàññèâíûì êóñêîì çâóêîïðîâîäÿùåãî ìàòåðèàëà.  ýòîì ñëó÷àå íà õîðîøî îòïîëèðîâàííóþ ïîâåðõíîñòü çâóêîïðîâîäà íàïûëÿåòñÿ ìåòàëëè÷åñêàÿ ïëåíêà (îäèíýëåêòðîä), ê êîòîðîé ïðèâàðèâàåòñÿ òîëñòàÿ (ïîðÿäêà 1 ìì) ïëàñòèíêà ïüåçîýëåêòðèêà. Çàòåì ýòà ïëàñòèíêà ñîøëèôîâûâàåòñÿ äî íóæíîé òîëùèíû l, ïîñëå÷åãî íà íåå íàíîñèòñÿ âòîðîé ýëåêòðîä.Äëÿ ÷àñòîò ïîðÿäêà 1 ÃÃö òîëùèíà ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëÿ l ≈ 1 ìêì. Èçãîòîâëåíèå òàêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ïðåäñòàâëÿåò ñåðüåçíóþ òåõíîëîãè÷åñêóþ ïðîáëåìó.
 ýòîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå ïðèìåíÿþò ïëåíî÷íûå ïðåîáðàçîâàòåëè, ïîëó÷àåìûå íàïûëåíèåì íà òîðåö çâóêîïðîâîäà ïüåçîýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê èçòàêèõ ìàòåðèàëîâ, êàê CdS, ZnS, ZnO è äð. Ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè ïîçâîëÿþòñîçäàâàòü ïðåîáðàçîâàòåëè ñ êîýôôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîéýíåðãèè â àêóñòè÷åñêóþ äî 90 % è ìîùíîñòüþ âîëíû â íåñêîëüêî âàòò.Ïðèìåíåíèå àêóñòè÷åñêèõ ìåòîäîâ.
Ñîâðåìåííûé óðîâåíü ðàçâèòèÿ àêóñòèêè äàåò âîçìîæíîñòü ïðèìåíÿòü àêóñòè÷åñêèå ìåòîäû äëÿ ðåøåíèÿ ñàìûõðàçíîîáðàçíûõ çàäà÷ íå òîëüêî â ôèçèêå, íî òàêæå è â èíôîðìàöèîííîé èèçìåðèòåëüíîé òåõíèêå, ïðîìûøëåííîñòè, ìåäèöèíå, áèîëîãèè, âîåííîì äåëåè ò. ä.Ïåðâîå (â ïîðÿäêå èñòîðè÷åñêîãî ñòàíîâëåíèÿ) âàæíîå ïðèêëàäíîå íàïðàâëåíèå â àêóñòèêå ñâÿçàíî ñ ïîëó÷åíèåì ñ ïîìîùüþ àêóñòè÷åñêèõ âîëí èíôîðìàöèè î ñâîéñòâàõ è ñòðîåíèè âåùåñòâà, î ïðîèñõîäÿùèõ â íåì ïðîöåññàõ.Ïðèìåíÿåìûå â ýòèõ ñëó÷àÿõ ìåòîäû îñíîâàíû íà èçìåðåíèè ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ è êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ óëüòðàçâóêà íà ðàçíûõ ÷àñòîòàõ(104 ÷ 105 Ãö â ãàçàõ è 105 ÷ 1010 Ãö â æèäêîñòÿõ è òâåðäûõ òåëàõ). Òàêèå èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿþò ïîëó÷àòü èíôîðìàöèþ îá óïðóãèõ è ïðî÷íîñòíûõ õàðàêòåðèñòèêàõ ìàòåðèàëîâ, î ñòåïåíè èõ ÷èñòîòû è íàëè÷èè ïðèìåñåé, î ðàçìåðàõíåîäíîðîäíîñòåé, âûçûâàþùèõ ðàññåÿíèå è ïîãëîùåíèå âîëí, è ò.
ä.Áîëüøàÿ ãðóïïà ìåòîäîâ áàçèðóåòñÿ íà ýôôåêòàõ îòðàæåíèÿ è ðàññåÿíèÿóïðóãèõ âîëí íà ãðàíèöå ìåæäó ðàçëè÷íûìè ñðåäàìè, ÷òî ïîçâîëÿåò îáíàðóæèâàòü ïðèñóòñòâèå èíîðîäíûõ òåë è èõ ìåñòîïîëîæåíèå. Ýòè ìåòîäû ëåæàò âîñíîâå ãèäðîëîêàöèè, íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ èçäåëèé è ìàòåðèàëîâ, ìåäèöèíñêîé äèàãíîñòèêè. Ïðèìåíåíèå àêóñòè÷åñêîé ëîêàöèè â ãèäðîàêóñòèêåèìååò èñêëþ÷èòåëüíîå çíà÷åíèå, ïîñêîëüêó çâóêîâûå âîëíû ÿâëÿþòñÿ åäèíñòâåííûì âèäîì âîëí, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ â âîäíîé ñðåäå.Êàê ðàçíîâèäíîñòü äåôåêòîñêîïèè ìîæíî ðàññìàòðèâàòü óëüòðàçâóêîâóþäèàãíîñòèêó â ìåäèöèíå.
Äàæå ïðè íåáîëüøîì ðàçëè÷èè â ïëîòíîñòè áèîëîãè÷åñêèõ òêàíåé ïðîèñõîäèò îòðàæåíèå óëüòðàçâóêà íà èõ ãðàíèöàõ. Ïîýòîìóóëüòðàçâóêîâàÿ äèàãíîñòèêà ïîçâîëÿåò âûÿâëÿòü îáðàçîâàíèÿ, íå îáíàðóæèâàåìûå ñ ïîìîùüþ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé.  òàêîé äèàãíîñòèêå èñïîëüçóþòñÿ÷àñòîòû óëüòðàçâóêà ïîðÿäêà 107 Ãö; èíòåíñèâíîñòü çâóêà ïðè ýòîì íå ïðåâûøàåò 0,5 ìÂò/ñì2, ÷òî ñ÷èòàåòñÿ âïîëíå áåçîïàñíûì äëÿ îðãàíèçìà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçâèòèå äåôåêòîñêîïèè ïðèâåëî ê ñîçäàíèþ àêóñòè÷åñêîé òîìîãðàôèè.  ýòîì ìåòîäå ñ ïîìîùüþ íàáîðà ïðèåìíèêîâ óëüòðàçâóêà èëè îäíîãîñêàíèðóþùåãî ïðèåìíèêà ðåãèñòðèðóþòñÿ óïðóãèå âîëíû, ðàññåèâàåìûå â ðàçíûõ íàïðàâëåíèÿõ, à çàòåì ñ èñïîëüçîâàíèåì êîìïüþòåðíîé îáðàáîòêè ñèãíà425ëîâ íà ýêðàíå äèñïëåÿ ôîðìèðóåòñÿ îáúåìíîå èçîáðàæåíèå âíóòðåííåé ñòðóêòóðû èññëåäóåìîãî îáúåêòà.Äðóãèì âàæíûì ïðèêëàäíûì íàïðàâëåíèåì àêóñòèêè ÿâëÿåòñÿ àêòèâíîåâîçäåéñòâèå óëüòðàçâóêîì íà âåùåñòâî.
Òàêîå âîçäåéñòâèå øèðîêî èñïîëüçóþòâ ïðîìûøëåííîé òåõíîëîãèè äëÿ ïîâåðõíîñòíîé îáðàáîòêè äåòàëåé, ñâàðêè,èíòåíñèôèêàöèè õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ò. ä.  æèäêîñòÿõ îñíîâíóþ ðîëü ïðèòàêîì âîçäåéñòâèè èãðàåò êàâèòàöèÿ îáðàçîâàíèå â èíòåíñèâíîé çâóêîâîéâîëíå ïóëüñèðóþùèõ ïóçûðüêîâ. Ñõëîïûâàíèå ïóçûðüêîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ ìîùíûì ãèäðîäèíàìè÷åñêèì âîçìóùåíèåì è ñèëüíûì ëîêàëüíûì ðàçîãðåâîì âåùåñòâà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ðàçðóøàåòñÿ ïîâåðõíîñòü òâåðäîãî òåëà, íàõîäÿùåãîñÿ â îáëàñòè êàâèòàöèè.Ïðèìåíåíèå óëüòðàçâóêà äëÿ âîçäåéñòâèÿ íà æèâîé îðãàíèçì â ìåäèöèíåîñíîâûâàåòñÿ íà ýôôåêòàõ, âîçíèêàþùèõ â áèîëîãè÷åñêèõ òêàíÿõ ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç íèõ àêóñòè÷åñêèõ âîëí.
Ïðè óìåðåííîé èíòåíñèâíîñòè çâóêà(äî 1 Âò/ñì2) êîëåáàíèÿ ÷àñòèö ñðåäû âûçûâàþò ìèêðîìàññàæ òêàíåé, àïîãëîùåíèå çâóêà ëîêàëüíûé ðàçîãðåâ, ÷òî ïðèìåíÿåòñÿ â óëüòðàçâóêîâîéòåðàïèè. Ïðè áîëüøèõ èíòåíñèâíîñòÿõ ñèëüíîå íàãðåâàíèå è êàâèòàöèÿ âûçûâàþò ðàçðóøåíèå òêàíåé. Äëÿ õèðóðãè÷åñêèõ îïåðàöèé èñïîëüçóåòñÿ ñôîêóñèðîâàííûé óëüòðàçâóêîâîé ïó÷îê, êîòîðûé ïîçâîëÿåò ïðîèçâîäèòü ëîêàëüíûå ðàçðóøåíèÿ â ãëóáèííûõ ñòðóêòóðàõ (íàïðèìåð, ìîçãà èëè ïî÷êè) áåçïîâðåæäåíèÿ îêðóæàþùèõ òêàíåé.
 õèðóðãèè ïðèìåíÿþò óëüòðàçâóê ñ ÷àñòîòàìè 0,5 ÷ 5 ÌÃö, èíòåíñèâíîñòü êîòîðîãî â ôîêóñå äîñòèãàåò 103 Âò/ñì2.Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè çâóêà. Óïðóãèå âîëíû â âîçäóõå, èìåþùèå ÷àñòîòû â ïðåäåëàõ îò 20 Ãö äî 20 êÃö, âûçûâàþò ó ÷åëîâåêà îùóùåíèå çâóêà. óçêîì ñìûñëå óïðóãèå âîëíû â ëþáîé ñðåäå, èìåþùèå ÷àñòîòó â ýòîì èíòåðâàëå, íàçûâàþò ñëûøèìûìè çâóêîâûìè âîëíàìè, èëè ïðîñòî çâóêîì. Âîëíû ñ÷àñòîòàìè ν < 20 Ãö íàçûâàþò èíôðàçâóêîì, à ñ ÷àñòîòàìè ν > 20 êÃö óëüòðàçâóêîì.
Èíôðàçâóê è óëüòðàçâóê ÷åëîâå÷åñêèì óõîì íå âîñïðèíèìàþòñÿ. äåéñòâèòåëüíîñòè ñàìûå íèçêèå è ñàìûå âûñîêèå ÷àñòîòû èíòåðâàëà ñëûøèìûõ çâóêîâ äîñòóïíû, êàê ïðàâèëî, ëèøü î÷åíü ìîëîäûì ëþäÿì. Ñ âîçðàñòîì ýòîò èíòåðâàë ñóæàåòñÿ, ïðè÷åì ìóæ÷èíû íà÷èíàþò óòðà÷èâàòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê âûñîêèì ÷àñòîòàì ðàíüøå, ÷åì æåíùèíû. Ïîñëå 50 ëåò ëþäè ÷àùåâñåãî óòðà÷èâàþò ñïîñîáíîñòü ê âîñïðèÿòèþ çâóêîâ ñ ÷àñòîòàìè ν > 12 êÃö.Çâóêè ðàçëè÷àþò ïî âûñîòå, òåìáðó è ãðîìêîñòè. Âñÿêèé ðåàëüíûé çâóê,êàê ïðàâèëî, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íå ïðîñòîå ãàðìîíè÷åñêîå êîëåáàíèå, à ÿâëÿåòñÿ íàëîæåíèåì êîëåáàíèé ñ îïðåäåëåííûì íàáîðîì ÷àñòîò.
×òîáû óáåäèòüñÿ â ýòîì, ïîäêëþ÷èì ìèêðîôîí Ì ÷åðåç óñèëèòåëü ÓÑ êî âõîäó îñöèëëîãðàôà ÎÑ (ðèñ. 23.4) è áóäåì ðåãèñòðèðîâàòü îñöèëëîãðàììû ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâ çâóêà. Íàèáîëåå áëèçêèì ê ãàðìîíè÷åñêîìó ÿâëÿåòñÿ çâóê êàìåðòîíàÊ îñöèëëîãðàììà ïî ñâîåìó âèäó î÷åíü áëèçêà ê ñèíóñîèäå. Èç ïðîèçíîñèìûõ çâóêîâ íà ãàðìîíè÷åñêèå áîëåå âñåãî ïîõîæè ãëàñíûå çâóêè.Îäíàêî óæå çäåñü çàìåòíî îòëè÷èå îñöèëëîãðàììû îò ñèíóñîèäû, ÷òî óêàçûâàåò íà ñëîæíûéñîñòàâ ãëàñíûõ çâóêîâ.
Ãîðàçäî áîëåå ñëîæíûéâèä ó îñöèëëîãðàìì ñîãëàñíûõ çâóêîâ. Ïðèíöèïèàëüíî âîçìîæíî, èñïîëüçóÿ íàáîð ðåçîÐèñ. 23.4426Ðèñ. 23.5íàòîðîâ (ñì. íèæå) èëè êîìïüþòåðíóþ îáðàáîòêó îñöèëëîãðàìì, ïðîèçâåñòèãàðìîíè÷åñêèé àíàëèç çâóêà, ò. å. óñòàíîâèòü òîò íàáîð ÷àñòîò, êîòîðûé ïðèñóòñòâóåò â äàííîì çâóêå. Èçìåðÿÿ èíòåíñèâíîñòü êàæäîé èç ãàðìîíèê, ìîæíî ïîëó÷èòü àêóñòè÷åñêèé ñïåêòð.
Åñëè â ðåçóëüòàòå òàêîãî àíàëèçà îêàæåòñÿ, ÷òî çâóêñîñòîèò èç êîëåáàíèé ñ äèñêðåòíûìè ÷àñòîòàìè ν1, ν2, ν3 è òàê äàëåå, òî ñïåêòðíàçûâàþò ëèíåé÷àòûì. Íà ðèñ. 23.5, à ïîêàçàí ïðèìåð òàêîãî ñïåêòðà, ãäå ïî îñèîðäèíàò îòëîæåíû èíòåíñèâíîñòè I ïðîñòûõ (ãàðìîíè÷åñêèõ) çâóêîâ.Ìîæåò áûòü è äðóãàÿ ñèòóàöèÿ, êîãäà â çâóêå ïðèñóòñòâóþò êîëåáàíèÿ âñåõ÷àñòîò â íåêîòîðîì èíòåðâàëå ν1 ≤ ν ≤ ν2. Òàêîé ñïåêòð, èçîáðàæåííûé íà ðèñ.23.5, á, íàçûâàþò ñïëîøíûì. Ïî îñè îðäèíàò çäåñü îòëîæåíà ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü èíòåíñèâíîñòè çâóêà F (ν) = dI / dν.
 ýòîì ñëó÷àå ìîæíî ãîâîðèòü îá èíòåíñèâíîñòè dI = F (ν) dν çâóêà, çàíèìàþùåãî óçêèé ÷àñòîòíûé èíòåðâàë dν. Ýòàèíòåíñèâíîñòü ÷èñëåííî ðàâíà çàøòðèõîâàííîé íà ðèñóíêå ïëîùàäè. Åñòåñòâåííî, ÷òî ïîëíàÿ èíòåíñèâíîñòü I ñëîæíîãî çâóêà ñî ñïëîøíûì ñïåêòðîì áóäåòðàâíà ïëîùàäè ïîä êðèâîé F (ν). Ñïëîøíûì ñïåêòðîì îáû÷íî îáëàäàþò øóìû.Êîëåáàíèÿ ñ ëèíåé÷àòûì ñïåêòðîì âûçûâàþò îùóùåíèå çâóêà ñ áîëåå èëèìåíåå îïðåäåëåííîé âûñîòîé. Òàêîé çâóê íàçûâàþò òîíàëüíûì. Âûñîòà òîíàëüíîãî çâóêà îïðåäåëÿåòñÿ îñíîâíîé (íàèìåíüøåé) ÷àñòîòîé ν1. Êîëåáàíèÿ ñ÷àñòîòàìè ν2, ν3 è òàê äàëåå íàçûâàþò îáåðòîíàìè.
Ñîîòíîøåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé îñíîâíîãî òîíà I1 è îáåðòîíîâ I2, I3, ... îïðåäåëÿþò òåìáð çâóêà, ïðèäàþòåìó îïðåäåëåííóþ îêðàñêó. Ôàçû ãàðìîíèê íà òåìáð çâóêà íå âëèÿþò.  îòñóòñòâèå îáåðòîíîâ òîíàëüíûé çâóê íàçûâàþò ÷èñòûì òîíîì. Êàìåðòîíû äàþò÷èñòûé òîí è èñïîëüçóþòñÿ ïðè íàñòðîéêå ìóçûêàëüíûõ èíñòðóìåíòîâ.Èç êàæäîãî ìóçûêàëüíîãî èíñòðóìåíòà èçâëåêàþò çâóêè ñ õàðàêòåðíûìíàáîðîì ãàðìîíèê. Ýòî ïîçâîëÿåò íà ñëóõ ðàçëè÷àòü çâóêè îäíîãî òîíà (ñîäèíàêîâîé îñíîâíîé ÷àñòîòîé ν1), èçäàâàåìûå ôëåéòîé, òðóáîé, ôîðòåïüÿíî è äð. Íà ðèñ.
23.6 ïîêàçàíû îñöèëëîãðàììû òîíàëüíûõ çâóêîâ ñ ÷àñòîòîéν1 = 440 Ãö (íîòà «ëÿ» ïåðâîé îêòàâû): ôëåéòû (à), ãîëîñà (á) è òðóáû (â). Âñåîñöèëëîãðàììû èìåþò îäèíàêîâûé ïåðèîä ïîâòîðåíèÿ T = 1 / 440 ñ, íî çíà÷èòåëüíî îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà ñâîèì âèäîì. Ýòî óêàçûâàåò íà òî, ÷òî îñíîâíûå ÷àñòîòû ν1 = 1 /T ó âñåõ çâóêîâ ñîâïàäàþò, îäíàêî ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâçâóêîâ ðàçëè÷åí. Íà ðèñ. 23.7 èçîáðàæåíà êëàâèàòóðà ðîÿëÿ ñ óêàçàíèåì îñíîâíûõ ÷àñòîò, à òàêæå ïðèáëèæåííûå äèàïàçîíû îñíîâíûõ ÷àñòîò äëÿ äðóãèõèíñòðóìåíòîâ è ãîëîñîâ.427Ðèñ. 23.6Çàêîí Âåáåðà Ôåõíåðà. Äèàãðàììà ñëóõà.
Îïðåäåëåíèå ãðîìêîñòè çâóêàîñíîâàíî íà ïñèõîôèçè÷åñêîì çàêîíå, óñòàíîâëåííîì â 1846 ã. Ý. Âåáåðîì,êîòîðûé çàëîæèë îñíîâû «ïñèõîìåòðèè», ò. å. êîëè÷åñòâåííûõ èçìåðåíèé îùóùåíèé. Ïîñêîëüêó îùóùåíèÿ ñóáúåêòèâíû, òî èõ àáñîëþòíûå èçìåðåíèÿ çàòðóäíèòåëüíû, è Âåáåð ïåðåíåñ ïðîáëåìó â îáëàñòü èçìåðåíèÿ îòíîñèòåëüíûõâåëè÷èí îí èñêàë ìèíèìàëüíûå ðàçëè÷èÿ â îùóùåíèÿõ, êîòîðûå ìîæíîçàôèêñèðîâàòü.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
