Тема 5. Основы электроакустики и принцип работы электроакустических преобразователей.

Звуковыми (акустическими) волнами называются распространенные в среде упругие волны обладающие частотами в пределах от 16Гц до 20кГц. Волны указанных частот воздействуют на слуховой аппарат человека и вызывают чувство звука. Источник любых колебаний – волна. Упругие волны, которые распространяются в сплошных средах, называются звуковыми.

Звуковое поле - это пространство, в котором происходит процесс звуковых колебаний. Звуковых колебания в жидкой и газообразной средах представляют собой продольные колебания, образующиеся посредством сгущения и разжижения частиц среды двигающихся от источника колебаний со скоростью звука. Скорость звука – постоянная величина для данной среды и метеоусловий определяющаяся соотношением:

где - статическое давление среды (1.01310⁵ па),

-плотность,

- постоянная адиабаты.

Звуковой волной называется процесс распространения деформаций сжатия и растяжения в сплошной среде, происходящий с конечной скоростью. Звуковое давление – это разность между мгновенным значением плотности давления и статистическим давлением среды.

Акустическое сопротивление – отношение звукового давления к скорости колебания частиц среды, наличие реактивной составляющей свидетельствует о наличии сдвига фаз между звуковым давлением и скоростью колебаний. Интенсивность звука – средний поток звуковой энергии, переносимый звуковой волной в единицу времени через единичную площадку перпендикулярно направлению распространения звуковой волны.

Децибел — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений.

Электродинамические преобразователи: действие основано на электродинамическом эффекте. Электродинамическими называют индукционные системы, электрический контур которых перемещается в магнитном поле, порожденном внешним по отношению к контуру источником ЭДС.

Электростатические: действие основано на изменении силы притяжения обкладок конденсатора при изменении напряжения на нем и на изменении положения обкладок конденсатора относительно друг друга под действием, например, акустических волн.

Пьезоэлектрические основаны на прямом и обратном пьезоэлектрическом эффекте. К пьезоэлектрическим относятся кристаллические вещества и специальные керамики, в которых при сжатии и растяжении в определенных направлениях возникает электрическое напряжение. Это – прямой пьезоэффект, при обратном появляются механические деформации.