Излучатели звука. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Излучатели звука - устройства, предназначенные для возбуждения звуковых волн в газообразных, жидких и твёрдых средах. Излучатели звука преобразуют в энергию звукового поля энергию какого-либо другого вида. В технике наибольшее распространение в качестве излучателей звука получили электроакустические преобразователи ,напр., громкоговорители электродинамич. или электростатич. типа, пьезоэлектрические преобразователи и магнитострикционные преобразователи для УЗ-техники и акустоэлектроники. В подавляющем большинстве И. з. этого типа электрич. энергия преобразуется в энергию колебаний к--л. твёрдого тела (излучающей пластинки, стержни, мембраны и т. п.), к-рое и излучает в окружающую среду акустич. волны. Все перечисленные преобразователи, как правило, линейны, и, следовательно, колебания излучающей системы воспроизводят по форме возбуждающий электрич. сигнал; лишь при очень больших амплитудах колебаний вблизи верхней границы динамич. диапазона излучателей звука могут возникнуть нелинейные искажения. В преобразователях, предназначенных для излучения монохроматич. волны, используют явление резонанса: они работают на одном из собств. колебаний механич. колебательной системы, на частоту к-рого настраивается генератор электрич. колебаний, возбуждающий преобразователь. Электроакустич. преобразователи, не обладающие твёрдым излучающим элементом, применяются в качестве И. з. сравнительно редко, к ним относятся, напр., излучатели звука, основанные на электрич. разряде в жидкости, на электрострикции жидкости, на возбуждении упругой волны мощным оптич. излучением (см. Фотоакустические явления). Другой тип излучателей звука основан на преобразовании кинетич. энергии струи газа или жидкости в энергию акустич. колебаний. Такое преобразование возникает при периодич. прерывании струи (см. Сирена ),при взаимодействии её с твёрдыми препятствиями разл. вида (см. Газоструйные излучатели. Гидродинамический излучатель). Механизм звукообразования в таких И. з. может быть связан с генерацией автоколебаний в среде, как, напр., в Гартмана генераторе ,или с возбуждением колебаний твёрдой излучающей системы, как, напр., в пластинчатых гидродинамич. свистках или мембранных газоструйных излучателях. Форма излучаемого сигнала и его спектр для И. з. подобного типа определяются режимом истечения струи и геометрич. параметрами конструкции. К основным характеристикам И. з. относятся их частотный спектр, излучаемая мощность звука, направленность излучения (см. Направленность акустических излучателей и приёмников). В случае моночастотного излучения осн. характеристиками являются рабочая частота И. з. и его частотная полоса, границы к-рой определяются падением излучаемой мощности в два раза по сравнению с её значением на частоте макс. излучения. Для резонансных электроакустич. преобразователей рабочей частотой является собств. частота f₀ преобразователя, а ширина полосы Df определяется его добротностью Q, т. к. Df=f₀/Q. Излучатели звука - электроакустич. преобразователи - характеризуются чувствительностью (отношением звукового давления па определ. расстоянии от излучателя к электрич. напряжению на нём или к протекающему в нём току) и кпд (отношением излучаемой акустич. мощности и затраченной электрической). В акустоэлектронике для оценки И. з. используют т. н. коэф. электрич. потерь, равный отношению (в дБ) электрич. мощности к акустической. Иногда для характеристики преобразования энергии в И. з. используют эффективный коэф. электромеханич. связи. Излучатели звука являются также музыкальные инструменты. У струнных инструментов излучатели звука служат собств. колебания струн с деками, возбуждаемые ударом или щипком (клавишные и щипковые инструменты), или их автоколебания, возникающие при трении смычка о струну (смычковые); у духовых инструментов звук излучается за счёт автоколебаний столба воздуха в резонансной полости, возбуждаемых продуванием; в ударных инструментах для излучения звука используются свободные колебания мембран, пластин, стержней. Звучание музыкальных инструментов характеризуется частотой (высотой звука), интенсивностью звука (громкостью звука)и спектральным составом (тембром звука). В качестве И. з. можно рассматривать и звукообразующий аппарат человека и животных (см. Физиологическая акустика).,/p>

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.