ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.11.2019

Просмотров: 7011

Скачиваний: 16

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

26

 

Тембр

 – 

характеристика

обусловленная

 

в

 

первую

 

очередь

 

спектральным

 

составом

 

звука

 

Громкость

 – 

характеристика

 

уровня

 

слухового

 

ощущения

Уровни

 

громкости

 

определяются

 

законом

 

Вебера

-

Фехнера

если

 

увеличивать

 

раздражение

 

в

 

геометрической

 

прогрессии

 

(

т

.

е

в

 

одинаковое

 

число

 

раз

), 

то

 

ощущение

 

этого

 

раздражения

 

возрастает

 

в

 

арифметической

 

прогрессии

 

(

т

.

е

на

 

одинаковое

 

число

 

единиц

). 

Математически

 

закон

 

Вебера

Фехнера

 

описывается

 

уравнением

 

min

/

lg

I

I

k

E

Если

 

бы

 

k

 

в

 

этом

 

уравнении

 

был

 

бы

 

постоянным

уровни

 

громкости

 

соответствовали

 

бы

 

уровням

 

интенсивности

выраженным

 

в

 

логарифмической

 

шкале

Однако

 

k

 

зависит

 

как

 

от

 

интенсивности

так

 

и

 

от

 

частоты

 

звука

т

.

е

)

,

(

I

k

k

поэтому

 

звуки

 

разных

 

интенсивностей

 

и

 

разных

 

частот

 

слышатся

 

неодинаково

Усреднённые

 

для

 

большой

 

выборки

 

кривые

показывающие

как

 

звук

 

одной

 

и

 

той

 

же

 

интенсивности

 

слышится

 

на

 

разных

 

частотах

называются

 

кривыми

 

равной

 

громкости

  (

рисунок

 10). 

Условно

 

считается

что

 

на

 

частоте

 1 

кГц

 

уровни

 

громкости

 

и

 

уровни

 

интенсивности

 

совпадают

Для

 

того

 

чтобы

 

отличать

 

уровни

 

громкости

 

от

 

уровней

 

интенсивности

уровни

 

громкости

 

определяются

 

не

 

в

  [

дБ

], 

а

 

в

  [

фон

] (

фонах

). 

Минимальная

 

интенсивность

 

звука

которая

 

вызывает

 

слуховое

 

ощущение

 

на

 

данной

 

частоте

называется

 

порогом

 

слышимости

  (

нижняя

 

кривая

 

на

 

приведённом

 

рисунке

). 

 

3. 

Аудиометрия

 

и

 

фонокардиография

 

Метод

 

измерения

 

остроты

 

слуха

 

называют

 

аудиометрией

При

 

этом

 

методе

 

определяют

 

порог

 

слухового

 

ощущения

 

на

 

разных

 

частотах

полученная

 

графическая

 

зависимость

 

Рисунок

 10. 

Кривые

 

равной

 

громкости


background image

 

27

называется

 

аудиограммой

.

 

Сравнивая

 

аудиограмму

 

пациента

 

с

 

аудиограммой

 

здорового

 

человека

можно

 

определять

 

наличие

 

патологий

 

органов

 

слуха

Метод

 

графической

 

регистрации

 

тонов

 

и

 

шумов

 

сердца

 

и

 

их

 

последующей

 

интерпретации

 

называется

 

фонокардиографией

В

 

ФКГ

 

здоровых

 

взрослых

 

выделяют

 

первый

 

и

 

второй

 

тоны

 

сердца

у

 

детей

 – 

иногда

 

еще

 2 

дополнительных

 (3-

й

 

и

 4-

й

). 

Особенно

 

важен

 

данный

 

метод

 

при

 

выявлении

 

пороков

 

сердца

 

4. 

Поглощение

 

и

 

отражение

 

звуковых

 

волн

акустический

 

импеданс

Реверберация

 

На

 

границе

 

раздела

 

сред

 

звуковая

 

волна

 

претерпевает

 

отражение

 

и

 

преломление

При

 

этом

 

справедливы

 

те

 

же

 

законы

что

 

и

 

в

 

геометрической

 

оптике

Пусть

 

на

 

границу

 

раздела

 

сред

 1 

и

 2 

падает

 

нормально

 

из

 

среды

 1 

звуковая

 

волна

 

интенсивностью

 

1

I

Тогда

 

величина

 

1

2

/

I

I

равная

 

отношению

 

интенсивности

 

2

I

 

звуковой

 

волны

прошедшей

 

во

 

вторую

 

среду

к

 

интенсивности

 

1

I

называется

 

коэффициентом

 

проникновения

 

звуковой

 

волны

Величина

 

1

r

 

называется

 

коэффициентом

 

отражения

 

звуковой

 

волны

Величину

 

c

z

равную

 

произведению

 

плотности

 

среды

 

 

на

 

скорость

 

звука

 

в

 

среде

 

c

называют

 

удельным

 

акустическим

 

импедансом

 

или

 

волновым

 

сопротивлением

Коэффициент

 

проникновения

 

звуковой

 

волны

 

может

 

быть

 

вычислен

 

по

 

формуле

2

2

1

2

1

1

/

/

4

z

z

z

z

где

 

2

1

/

z

z

 – 

отношение

 

волнового

 

сопротивления

 

первой

 

среды

 

к

 

волновому

 

сопротивлению

 

второй

Из

 

этой

 

формулы

 

видно

что

 

чем

 

сильнее

 

различаются

 

волновые

 

сопротивления

 

сред

тем

 

меньше

 

коэффициент

 

проникновения

 

звуковой

 

волны

 

из

 

первой

 

среды

 

во

 

вторую

Проходя

 

в

 

некотором

 

веществе

 

путь

 

длиной

 

x

звуковая

 

волна

 

теряет

 

свою

 

энергию

 

при

 

процессах

 

поглощения

 

и

 

рассеяния

что

 

описывается

 

формулой

 

Бугера

kx

e

I

I

0

где

 

k

 – 

натуральный

 

показатель

 

ослабления

 

волны

0

I

 – 

интенсивность

 


background image

 

28

звуковой

 

волны

падающей

 

на

 

вещество

I

 – 

интенсивность

 

звуковой

 

волны

 

после

 

прохождения

 

пути

 

x

 

в

 

веществе

Процесс

 

затухания

 

звука

 

в

 

закрытых

 

помещениях

наблюдаемый

 

после

 

выключения

 

источника

 

звука

связанный

 

с

 

многократным

 

отражением

 

звука

 

от

 

поверхностей

называется

 

реверберацией

.

 

 


background image

 

29

ФИЗИЧЕСКИЕ

 

ОСНОВЫ

 

ГЕМОДИНАМИКИ

 

И

 

БИОРЕОЛОГИИ

 

 

1. 

Основные

 

понятия

 

гидродинамики

Условие

 

неразрывности

 

струи

Уравнение

 

Бернулли

 

Гидродинамика

 – 

раздел

 

физики

изучающий

 

вопросы

 

движения

 

несжимаемых

 

жидкостей

 

и

 

взаимодействие

 

их

 

при

 

этом

 

с

 

окружающими

 

твердыми

 

телами

Течение

 

жидкости

 

изображается

 

линиями

 

тока

 

– 

линиями

касательные

 

к

 

которым

 

в

 

каждой

 

точке

 

совпадают

 

с

 

направлением

 

вектора

 

скорости

 

частиц

Часть

 

потока

 

жидкости

ограниченная

 

линиями

 

тока

образует

 

трубку

 

тока

Идеальная

 

жидкость

 

– 

это

 

жидкость

 

несжимаемая

 

и

 

не

 

имеющая

 

вязкости

Стационарным

  (

установившимся

называют

 

такое

 

течение

при

 

котором

 

скорости

 

частиц

 

в

 

каждой

 

точке

 

потока

 

со

 

временем

 

не

 

изменяются

Для

 

стационарного

 

течения

 

выполняется

 

условие

 

неразрывности

 

струи

 – 

произведение

 

скорости

 

на

 

поперечное

 

сечение

 

трубки

 

тока

 

идеальной

 

жидкости

 

при

 

установившемся

 

течении

 

есть

 

величина

 

постоянная

const

v

S

v

S

v

S

V

n

n

2

2

1

1

 

Таким

 

образом

объем

 

жидкости

 

V, 

протекающий

 

через

 

любое

 

поперечное

 

сечение

 S 

трубки

 

за

 

единицу

 

времени

не

 

меняется

Нетрудно

 

заметить

что

 

скорость

 

течения

 

жидкости

 

обратно

 

пропорциональна

 

площади

 

сечения

v

1

/v

2

=S

2

/S

1

 (

рисунок

 

11). 

 

Рисунок

 11. 

Изменение

 

линейной

 

скорости

 

при

 

изменении

 

площади

 

поперечного

 

сечения

 


background image

 

30

Рассмотрим

 

в

 

произвольной

 

трубке

 (

рисунок

 12) 

два

 

сечения

 

(

S

1

 

и

 

S

2

), 

находящиеся

 

на

 

разных

 

высотах

 (

h

1

 

и

 h

2

). 

 

Рисунок

 12. 

К

 

уравнению

 

Бернулли

 

 

Вследствие

 

уравнения

 

неразрывности

разными

 

будут

 

и

 

скорости

 

течения

 

жидкости

  (

v

1

 

и

  v

2

). 

Для

 

этих

 

сечений

 

выполняется

 

следующее

 

соотношение

2

2

2

2

1

2

1

1

2

2

gh

v

P

gh

v

P

,

 

где

 

P

 – 

статическое

 

давление

ρ

v

2

/2

 – 

динамическое

 

давление

обусловленное

 

движением

 

жидкости

ρ

gh 

– 

гидростатическое

 

давление

Уравнение

 

Бернулли

:

 

при

 

стационарном

 

течении

 

идеальной

 

жидкости

 

полное

 

давление

равное

 

сумме

 

статического

динамического

 

и

 

гидростатического

 

давлений

одинаково

 

во

 

всех

 

поперечных

 

сечениях

 

трубки

 

тока

const

gh

v

P

2

2

.

 

 

2. 

Вязкость

 

жидкости

Уравнение

 

Ньютона

Ньютоновские

 

и

 

неньютоновские

 

жидкости

Течение

 

вязкой

 

жидкости

Формула

 

Пуазейля

Гидравлическое

 

сопротивление

 

В

 

реальной

 

жидкости

 

вследствие

 

взаимного

 

притяжения

 

и

 

теплового

 

движения

 

молекул

 

имеет

 

место

 

внутреннее

 

трение

или

 

вязкость

Наличие

 

сил

 

внутреннего

 

трения

 

приводит

 

к

 

тому

что

 

разные

 

слои

 

жидкости

 

движутся

 

с

 

разными

 

скоростями

 (

рисунок

 

13). 

Сила

 

трения

 

действует

 

касательно

 

к

 

поверхности