پاورپوینت کامل و جامع با عنوان اصول و مبانی آکوستیک (صوت شناسی) در 207 اسلاید

صوت‌شناسی یا آکوستیک یکی از شاخه‌های علم فیزیک است و موضوع آن بررسی موج‌های مکانیکی در گازها، مایع‌ها و جامدها، از جملهنوسان‌ها، صدا، فراصوت و فروصوت است. کاربردهای آکوستیک در بسیاری از جنبه‌های زندگی امروز دیده می‌شوند و ساده‌ترین نمونه آن صنایع صوتی و نیز کنترل نویز (مکانیکی) است.

واژهٔ آکوستیک برگرفته از ریشهٔ یونانی ακουστικός، به معنای “برای و از شنوایی” و نیز از ἀκουστός به معنای قابل شنیدن است.

تاریخچه

از نظر اهمیتی که آکوستیک یا علم صدا دارا می‌باشد می‌توان انتظار داشت که این موضوع در تاریخ علوم فیزیک جزو مطالب اساسی به‌شمار رفته باشد، در صورتی که چنین چیزی نیست، زیرا در قبال تاریخ سایر علوم، تاریخ آکوستیک قسمت از قلم افتاده و مهجوری بیش نیست. یکی از دلایل این مهجوریت تاریخی این است که نظریه اساسی اصلی راجع به انتشار و اخذ صوت از زمان‌های بسیار قدیم در تحولات فکر بشری پیدا شده و اسلوب این فکر همان است که امروزه مورد قبول ماست.

تولید صوت

وقتی که به یک جسم جامد ضربه وارد می‌سازیم، تولید صدا می‌کند. تحت بعضی از شرایط صدای حاصل، بگوش انسان خوش آیند و مطبوع است و این در واقع اساس پیدایش علم موسیقی است که سالیان دراز قبل از تاریخ ضبط صوت، موجود بوده‌است، اما موسیقی، قرنها قبل از اینکه از نظر علمی مورد تحقیق قرار گیرد، جزو صنایع ظریفه محسوب می‌گردید. این مطلب مورد قبول عموم است که اولین فیلسوف یونانی که مبنای موسیقی را بررسی نموده‌است. فیثاغورث می‌باشد که ۶ قرن قبل از میلاد زندگی می‌کرده است.

صوت در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم دریافت می‌شود. صداهای مستقیم در یک فرم کروی انتقال یافته و از منبع به‌طور مستقیم به شنونده می‌رسند و این فرم کروی در حرکت باعث می‌شود در تمام جهت‌ها در یک زمان مشخص حرکت داشته باشد. در حالت غیر مستقیم صدا در اثر برخورد با یک سطح بازگشت یافته و سپس به دریافت‌کننده می‌رسد. صدا هم‌زمان که از مسیرهای مختلف خارج می‌گردد دریافت می‌شود.

کنترل آکوستیکی به معنی کنترل انتشار مستقیم و غیر مستقیم (مسیرهای ثانویه) توسط صوت است. برای فراهم نمودن یک صدای خوب در محیط باید به سه نکته توجه ویژه داشت اول کنترل و رسیدن صدای خوب به هر شخص به صورت مستقیم است که این موضوع خود بیانی از مباحث انتشار و بازگشت و کم کردن مدت زمان طنین جهت جلوگیری از هم پوشانی شدن صداها توسط یکدیگر است. دوم جلوگیری از ایجاد نویز یا نوفه بوده که از طریق انتخاب سایت مناسب دور از آلودگی صوتی، دیوارهای دوجداره، مصالح جاذب و دورسازی تأسیسات از چنین محیط‌هایی و همچنین قرار دادن فضاهای واسطه‌ای چون کریدور و انبار میان محیط خارج و فضاهای شنوایی است؛ و سوم استفاده از سیستم‌های صوتی ایده‌آل می‌باشد؛ که در واقع تقویت صدا توسط بکارگیری میکروفونها و بلندگوها و آمپلی فایرها با تعبیه یک اتاق کنترل است؛ که بسته به نوع بکارگیری متفاوت بوده و از سیستم‌های مختلفی می‌توان بهره برد.

 

فهرست مطالب:

تعریف موج

آکوستیک

مفاهیم پایه ای

طرح تولید و انتشار موج صوتی

فشار صوتی

پدیده های وابسته به امواج صوتی

مبانی ریاضی انتشار صوت در شاره ها (معادله انتشار)

معادله موج صوتی در محیط

سرعت صوت

امواج صوتی تخت

حل معادله موج یک بعدی

نمایش مختلط تابع فشار

شرایط مرزی با توجه به سرعت ذرات شاره

جواب کلی معادله هلمهولتز یک بعدی

طرح بازتاب موج تخت

بازتاب موج فشاری از یک سطح سخت

نتیجه تداخل موجهای فرودی و بازتابی (گره ها و ضد گره ها)

محاسبه ضریب بازتاب

انتقال صوت بین دو شاره

اعمال شرایط مرزی و تعیین ضرایب بازتاب (R)  و عبور (T)

امواج صوتی کروی

موج کروی هارمونیکی

سنجش و اندازه گیری صوت

تحلیل فرکانسی امواج صوتی

تراز و دسی بل

ترکیب چند منبع

توان صوت

منبع خط

امپدانس مکانیکی

امپدانس صوتی

انرژی، شدت، توان و جذب صوت

جذب صوت

جذب انرژی صوتی در فرودهای عمودی

تابش صوت

امپدانس تابشی کره صوتی

قانون همسانی

منابع تصویری

محاسبه توان صوتی تصویری

دوقطبی صوتی

توان صوتی دوقطبی

انتشار موج از یک مایع به مایع دیگر (فرود مایل)

اعمال شرایط مرزی با توجه به پیوستگی فشار

قانون اسنل و بازتابش

بازتاب کلی

گوش، شنوایی و گفتار

تشریح گوش

ساختمان گوش

گوش خارجی

لاله گوش

پرده سماخ یا طبله گوش

گوش میانی

گوش درونی

شنوایی انسان

نمودار تراز آستانه شنوایی بر حسب فرکانس

پوشش

تعیین محل منبع صوت توسط گوش ها

گفتار

ارتفاع صوت

طنین

مقدمه ای بر آکوستیک اتاق

تابع انتقال درون یک اتاق

پایداری آکوستیکی اتاق

و…