Акустичні сенсори та

актюатори

Розділ 7

Вступ

Акустика - “Звук” та його ефекти

Частоти – від 0 до більше 1 ГГц

Чутливість людини: 20Гц до 20 кГц

Ультра звук: 20 кГц і вище

Інфразвук: 0 - 20 Гц.

Звук: повздовжні хвилі

Вступ

З точки зору сенсингу та актюації, звукові

хвилі використовуються в різних напрямках.

Хвилі чутного діапазону – для сенсингу звуку

(мікрофони, гідрофони, сенсори тиску)

Актюацію використовують динаміки.

Сонар – генерація та виявлення звуку (включаючи інфра та ультразвук) в океані

Тестування матеріалу, оброблення матеріалу та в медицині.

Звукові хвилі

Частота f – це кількість коливань за секунду

Чітко визначена для гармонічних хвиль і є

кількістю циклів гармонічної хвилі (синусоїди, наприклад).

Наприклад, якщо порахувати кількість гребенів в океані, що проходять через певну

точку за одну секунду, то результат буде частотою хвиль.

Звукові хвилі

Довжина хвилі

ддддддддовжинадддддхвилід дддддмежахддддддодногодддддциклу.

Наприклад, для океанічних хвиль довжиною хвилі буде відстань між двома сусідніми гребенями.

Швидкість c – швидкість з якою рухається

фронт хвилі, вона є залежною від частоти.

Ці три величини взаємозалежні: = c/f

Поняття довжини хвилі

Звукові хвилі

Хвилі можуть бути поперечними,

повздовжніми та комбінованими.

Поперечні хвилі змінюють амплітуду в напрямку, перпендикулярному до свого руху.

Приклад: натягнута струна коливається перпендикулярно відносно себе. Хвиля

рухається вздовж струни.

Хвиля рухається від центру у всіх напрямках.

Поперечні хвилі на струні

Звукові хвилі

Створення повздовжніх

хвиль:

Приклад: поршень в трубі

Приклад: діафрагма в повітрі

Наслідок: зміна об’єму спричиняє зміну тиску. Цей рух створює хвилю.