Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лабораторная работа № 3.doc
Скачиваний:
97
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
505.34 Кб
Скачать

Поглощение и отражение звуковых волн. Реверберация.

Звуковая волна, встречая на своем пути тела, приводит их в колебание, затрачивая на это часть своей энергии. Остальная энергия отражается телом. Таким образом, условно энергию волны можно разделить на поглощенную и отраженную телами, с которыми взаимодействует волна.

Отношение поглощенной энергии звука к падающей () зависит от ряда факторов, в том числе и от частоты колебаний звуковой волны. Так при = 512 Гц значения этого отношения для разных материалов равны:

Вид материала

, отн. ед.

окно открытое

мрамор

стена кирпичная

пробка толщиной 2,5 см

войлок волосяной толщиной 2,5

стекло обычной толщины

1

0.01

0.032

0.16

0.55

0.027

Мягкие ткани обладают большим поглощением, поэтому их применяют в тех случаях, когда желательно уменьшить отражение звука от стен.

Основной особенностью акустических процессов в замкнутых помещениях является наличие многократных отражений звука от ограничивающих поверхностей (стен, потолка). В помещении средних размеров звуковая волна претерпевает несколько сот отражений, прежде чем энергия ее уменьшится до порога слышимости. В больших помещениях звук достаточной силы может быть слышен после включения источника в течение нескольких десятков секунд за счет существования отраженных волн, движущихся во всевозможных направлениях. Совершенно очевидно, что такое постепенное замирание звука, с одной стороны, выгодно, так как звук усиливается за счет энергии отраженных волн; однако, с другой стороны, чрезмерно медленное замирание может существенно ухудшить восприятие связного звучания (речи, музыки) вследствие того, что каждая новая часть связного контекста (например, каждый новый слог речи) перекрывается еще не отзвучавшими предыдущими. Понятно, что для создания хорошей слышимости время отзвука в аудитории должно иметь некоторую оптимальную величину.

Чем больше коэффициент поглощения звука, характерный для стен какого-либо помещения, и чем меньше размеры этого помещения, тем короче время отзвука.

Время отзвука, в течение которого интенсивность звука убывает до порога слышимости, зависит не только от свойств помещения, но и от начальной силы звука. Чтобы внести определенность в расчет акустических свойств аудиторий, принято (совершенно условно) рассчитывать время, в течение которого амплитуда звуковой волны уменьшается до одной миллионной доли начального значения.

E = 10-6E0

Это время называют временем стандартной реверберации или просто реверберацией. Оптимальное значение реверберации, при котором слышимость может считаться наилучшей, многократно определялось экспериментально. В малых помещениях (объемом не свыше 350 м3) оптимальной является реверберация 1,06 сек. При дальнейшем увеличении объема оптимальная реверберация растет пропорционально .

Физические основы звуковых методов исследования в клинике.

Звук является источником информации. Звуки природы, речь окружающих нас людей, шум работающих машин и др. несут много информации.

Ряд процессов, происходящих в организме (дыхание, работа сердца и т.п.) сопровождается звуковыми явлениями. Непосредственное выслушивание звуков, самостоятельно возникающих внутри организма, называется аускультацией (выслушиванием). Этот метод известен еще со II века до нашей эры. Для аускультации используют стетоскоп или фонендоскоп. Стетоскоп — прямая деревянная или пластмассовая трубка с плоским раструбом на одном конце, которым она прикладывается к уху. Пользуются также бинауральным стетоскопом, который облегчает выслушивание, так как в нем участвуют оба уха. Он состоит из воронки, прикладываемой к телу исследуемого, и двух мягких трубок, наконечники которых врач вставляет в свои наружные слуховые проходы.

Фонендоскоп состоит из полой капсулы с передающей звук мембраной (для выслушивания легких), прикладываемой к телу больного, от нее идут резиновые трубки к уху врача. В полой капсуле возникает резонанс столба воздуха, вследствие чего усиливается звучание и улучшается аускультация.

При аускультации легких выслушивают дыхательные шумы, разные хрипы, характерные для заболевания. По изменению тонов сердца и появлению шумов можно судить о состоянии сердечной деятельности. Используя аускультацию, можно установить наличие перистальтики желудка или кишечника, прослушивать сердцебиение плода.

Для одновременного выслушивания больного несколькими исследователями, с учебной целью или при консилиуме используют установки, в которых выслушиваемые звуки при помощи микрофона, прикладываемого к исследуемому месту, преобразуются в электрические колебания, которые затем усиливаются и воспроизводятся динамиком или системой телефонов.

Широко применяется также запись звуков с помощью магнитофона на магнитную пленку, что дает возможность воспроизведения их в любое время, в любом месте.

При записи электрокардиограммы часто производится одновременная запись (также с помощью микрофона, усилителя и регистрирующего устройства) звуков, сопровождающих работу сердца. Такая кривая называется фонокардиограммой (ФКГ).

Принципиально отличным от изложенных выше звуковых методов является перкуссия, или метод исследования внутренних органов посредством постукивания по поверхности тела и анализа возникающих при этом звуков. Характер этих звуков зависит от способа постукивания, а главным образом от свойств (упругость, плотность и др.) тканей организма, находящихся вблизи от места, по которому производится постукивание.

Постукивание производится с помощью специального молоточка с резиновой головкой и пластинки из упругого материала, называемой плессиметром, которую при ударе накладывают на поверхность тела. Пользуются также просто постукиванием кончиком согнутого пальца руки по фаланге пальца другой руки, наложенного на тело больного.

Принцип перкуссии заключается в следующем: при ударе молоточком по плессиметру, возникает звук, называемый перкуторным звуком, по характеру более близкий к шуму, чем к тону. Если плессиметр расположен на мягких пластичных тканях (кожа, жир, мышцы), то звук быстро затухает. Если под ним находятся достаточно упругие ткани (или какой-либо полый орган), то вследствие резонанса в перкуторном звуке усиливается тон, соответствующий собственной частоте колебаний этих тканей. Последняя в свою очередь зависит от упругости, объема и формы тканей или органа. Хороший резонанс дают, например, полости тела, наполненные воздухом, кости и эластичные перепонки. Перкуторный звук характеризуется высотой, громкостью, а также длительностью, которая зависит от степени затухания звука. Врачебной практикой выработаны для этой цели специальные термины. Опытный врач по тону перкуторных звуков точно определяет топографию внутренних органов.