Dźwięk w powietrzu

Wszelkie inne pytania związane z tematyką poruszaną w naszym magazynie
Awatar użytkownika
VanChesco
Posty:159
Rejestracja:czwartek 07 kwie 2005, 00:00
Dźwięk w powietrzu

Post autor: VanChesco » niedziela 30 kwie 2006, 12:50

Witam!



Moje pytanie związane jest raczej z akustyką niż muzyką, ale piszę bo wiem, że na pewno są tu ludzie, którzy będą mi mogli dogłębnie wyjaśnić temat.

Od zawsze fascynuje mnie natura dźwięku i jego właściwości w różnych środowiskach. Część rzeczy z tym związanych potrafiłem sobie wytłumaczyć w oparciu o fizykę i tzw. "chłopski, nieskomplikowany rozum" :).

Ciekaw jestem Waszej opinii na temat takiego zjawiska:

Stoimy sobie koło ulicy i z daleka nadciąga wprost na nas samochód, po czym nas mija i niknie gdzieś w oddali :) Zaznaczę, że chodzi mi o sytuację, kiedy źródło dźwięku przemieszcza się nie z prawej do lewej tylko z przodu do tyłu (za nas). Oczywiście zjawisko Dopplera większość z nas zna, ale mi chodzi o trochę głębsze podejście do tematu, ponieważ oprócz "złudzenia" zmiany wysokości przybliżającego/oddalającego się źródła dźwięku, zachodzi tu masę innych rzeczy związanych (jak przypuszczam) z pochłanianiem dźwięku przez powietrze, zmianą fazy (?), ewentualnymi odbiciami pogłosowymi. Zauważalne jest np. szybsze (od średnich) niknięcie wysokich i niskich tonów wraz ze zwiększaniem dystansu.

...i jak to w ogóle jest, że przy letnim, ciepłym słoneczku ten dźwięk zawsze jest taki... hmmm... ładny? :)



Wytłumaczcie mi, proszę, jak to właściwie jest?

Awatar użytkownika
yaniki
Posty:488
Rejestracja:niedziela 03 sie 2003, 00:00
Kontakt:

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: yaniki » niedziela 30 kwie 2006, 13:17

...i jak to w ogóle jest, że przy letnim, ciepłym słoneczku ten dźwięk zawsze jest taki... hmmm... ładny? :)

**********************

Większość wrażeń zmysłowych dociera do nas nie w formie wyizolowanej, ale "grupowo" (słyszymy, ale jednocześnie patrzymy na coś, czujemy zapachy, itd.). Okazuje się, że subiektywna ocena jakości lub "przyjemności" doznania (w tym słuchowego) jest uzależniona tego całokształtu.



Swego czasu miałem dostęp do ciekawych badań. Eksperymentatorzy prezentowali odbiorcom dwie wersje tego samego filmu. W obu wersjach ścieżka dźwiękowa miała dokładnie tą samą jakość, natomiast obraz w jednej z wersji był nieco zdegradowany (niższa rozdzielczość). Jak łatwo się domyśleć, większość odbiorców twierdziła, że wersja filmu z lepszym obrazem ma też wyższej jakości ścieżkę dźwiękową

Awatar użytkownika
VanChesco
Posty:159
Rejestracja:czwartek 07 kwie 2005, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: VanChesco » niedziela 30 kwie 2006, 14:04

Fakt. To na pewno w dużym stopniu decyduje o odbiorze zjawiska, ale myślę że istotnym czynnikiem może być też zmiana prędkości rozchodzenia się dźwięku latem i zimą pod wpływem temperatury, a co za tym idzie - inaczej odbiera się wszelki pogłos i tego typu rzeczy.

Awatar użytkownika
JM
Posty:831
Rejestracja:sobota 17 lip 2004, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: JM » niedziela 30 kwie 2006, 14:09

...Ciekaw jestem Waszej opinii na temat takiego zjawiska...

...Wytłumaczcie mi, proszę, jak to właściwie jest?...

**********************

Nie do końca rozumiem o co "właściwie" Ci chodzi, więc kilka ogólnych spraw w tym temacie.

Dźwięk (fala dźwiękowa) jest zaburzeniem środowiska. Fizyka dawno już temu dobrze opisała prawa fal, w tym dźwięku. Czyli, aby powstała fala musi być: środowisko (np. powietrze, woda - w próżni nic nie byłoby słychać) i jakieś jego zaburzenie (np. głośnik).

Fale w środowisku 3-D rozchodzą się kuliście. Fale ulegają odbiciom (od przeszkód), interferencjom (mieszaniu się z innymi), pochłanianiu (przez absorbery fal) i innym zjawiskom, które można dobrze opisać odpowiednimi wzorami matematycznymi.

Zdolności rozchodzenia się fal zależą od właściwości środowiska (np. w powietrzu fale dźwiękowe rozchodzą sie z prędkością ok. 300 m/s, w wodzie ok. 1000 m/s), jego sprężystości (w środowisku sprzężystym fale ulegają rozproszeniu lecz nie tłumieniu), lepkości itd.

W efekcie Doplera przy zbliżaniu się źródła dźwięku do odbiorcy prędkość rozchdzenia się fal dodaje się do prędkości źródła, więc w rezultacie wysokość dźwięku (częstotliwość) odbierana przez słuchacza jest wyższa. Odwrotnie przy oddalaniu się.

Podobne zjawisko występuje dla oddalających się obiektów świetlnych (dla fal świetlnych) - w przypadku obserwacji oddalających się gwiazd czy galaktyk następuje przesunięcie ich widm "ku czerwieni". To również jest efekt Doplera. Łatwo można obliczyć prędkości tego oddalania.

A co do "rozpraszania" dźwięku: początkowo energia emitowana przez źródło jest skumulowana w jednym punkcie (np. membrana głośnika), następnie rozchodzi się w formie zaburzenia środowiska. Dlatego też (a wynika to z zasady zachowania energii) energia na czole fali w funkcji odległości od żródła jest coraz mniejsza - rozkłada się na całą powierzchnię rozszerzającej się kuli.

Elementarz.

Czasami nie mogę zrozumieć jednej rzeczy: nauka w tym kraju jest bezpłatna - dlaczego z tego nie korzystacie?

Awatar użytkownika
VanChesco
Posty:159
Rejestracja:czwartek 07 kwie 2005, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: VanChesco » niedziela 30 kwie 2006, 14:34

Elementarz.

Czasami nie mogę zrozumieć jednej rzeczy: nauka w tym kraju jest bezpłatna - dlaczego z tego nie korzystacie?...

**********************



no tak... obawiałem się takiego potraktowania. Jaka jest rola tego forum? Spodziewałem się poznać opinię na ten temat jakiejś autorytatywnej osoby, ponieważ wolę gdy mi ktoś wytłumaczy zagadnienie prostymi słowami zamiast rozszyfrowywać ciągnące się (w tym przypadku nie potrzebne) wzory. Z całym należnym szacunkiem: jeśli odpisywanie na tego typu posty Cię męczy, po prostu sobie oszczędź wysiłku.

Rzeczy, o których piszesz to podstawy fizyki z zakresu fal dźwiękowych. Dziękuję za przypomnienie. Tak jak napisałem - chodzi mi o poważniejsze podejście do tematu "co się dzieje z odbieranym przez słuchacza dźwiękiem po minięciu ruchomego źródła dźwięku". Na pewno jest on inny od tego słyszanego, kiedy stoi się frontem do źródła.

...albo jeszcze inaczej: jaka jest różnica w odbieranym dźwięku w sytuacjach kiedy stoi się frontem do źródła i tyłem?



Mimo wszystko dzięki za odzew.

Wyczekuję niecierpliwie kolejnych opinii w temacie



Pozdrawiam

Awatar użytkownika
yaniki
Posty:488
Rejestracja:niedziela 03 sie 2003, 00:00
Kontakt:

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: yaniki » niedziela 30 kwie 2006, 14:45

...albo jeszcze inaczej: jaka jest różnica w odbieranym dźwięku w sytuacjach kiedy stoi się frontem do źródła i tyłem?

**********************

Mózg pozycjonuje źródła dźwięku korzystając głównie z informacji zawartej w różnicach pomiędzy dźwiękiem docierającym do prawego i lewego ucha (oczywiście pomijamy tu informacje np wzrokowe, kiedy widzimy szczekającego psa jesteśmy w stanie go bez trudu "pozycjonować" ). Przede wszystkim chodzi o różnice fazowe (przesunięcie w czasie dźwięku docierającego do jednego i drugiego ucha), ale kształt małżowin usznych też jest nie bez znaczenia - budowa ikształt małżowin sprawia, że filtrują dźwięk w sposób uzależniony od kierunku, z którego do nich trafia.



Na forum są na pewno osoby, które wiedzą o tych zagadnieniach więcej ode mnie. Sam chętnie poczytałbym trochę na ten temat.

Awatar użytkownika
yaniki
Posty:488
Rejestracja:niedziela 03 sie 2003, 00:00
Kontakt:

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: yaniki » niedziela 30 kwie 2006, 14:59

Przepraszam za składnię poprzedniego postu. Chyba powinienem się dotlenić i napić zielonej herbaty

Awatar użytkownika
VanChesco
Posty:159
Rejestracja:czwartek 07 kwie 2005, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: VanChesco » niedziela 30 kwie 2006, 15:36

heh... dzięki za myśl - tak coś czułem, że to może mieć znaczący wpływ. To faktycznie uzasadnia różnicę. Są niby dawno opracowane techniki symulacji tego typu zjawisk, tylko ciekaw jestem która z nich uwzględnia najwięcej czynników i najwierniej oddaje zjawisko.

Te przesunięcia fazowe, o których mówisz, spowodowane np. odchyleniem od osi odbiorcy uwzględnione były chyba w HRTF.



...a kwestia większego lub mniejszego pochłaniania różnych częstotliwości przez powietrze (czy inny ośrodek)? może ktoś coś wie na ten temat i potrafi rozwinąć ten wątek?

Awatar użytkownika
Bartos
Posty:375
Rejestracja:niedziela 11 lip 2004, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: Bartos » niedziela 30 kwie 2006, 16:04

...a kwestia większego lub mniejszego pochłaniania różnych częstotliwości przez powietrze (czy inny ośrodek)? może ktoś coś wie na ten temat i potrafi rozwinąć ten wątek?...

**********************



ok - ten wątek mogę ja pociągnąć :)

Jeśli chodzi o absorbcję energii fali w środowisku w zależności od jej częstotliwości to niestety - szczegółowo i precyzyjnie się nie wypowiem, bo tego tematu nigdy nie zgłębiałem.. no - spróbuję tak ogólnie ;) To, że częstotliwości wyższe są szybciej rozpraszane powie Ci każdy akustyk - dlaczego tak jest ... zapewne chodzi o prędkość drgania pojedynczych cząsteczek powietrza (im wyższa f. fali tym szybciej muszą one zasówać w tą i z powrotem ). W przypadku fali o niskiej częstotliwości w środowisku zachodzą pewno też inne zjawiska (długą walę trudniej zagiąć).



Natomiast czuje się bardziej na siłach aby nakierować Cię na inny aspekt dźwięku oddalającego się auta:

opisałeś, że dźwięki niskie i wysokie przestają być szybciej słyszalne: to jest zapewne spowodowane faktem, że nasze uszy zdecydowanie lepiej odbierają dźwięki o środkowym (mniej więcej 1-4kHz) zakresie częstotliwości! Oddalający się pojazd oprócz tego, że faktycznie dźwięki o wysokich f. są szybciej rozpraszane przekazuje tę samą energie. Zerknij sobie na wykres krzywej izofonicznej.



poza podręcznikiem fizyki zerknij na jakiś podręcznik do psychoakustyki - z pewnością znajdziesz tam wiele odpowiedzi na nurtujące Cię pytania.



a co do dźwięku pojazdu będącego bardzo blisko - przez moment miesza się dźwięk pojazdu i dźwięk pogłosu środowiska (co zapewne też ma wpływ)



pozdrawiam

bjortos

pawelq
Posty:347
Rejestracja:piątek 19 sie 2005, 00:00

Re: Dźwięk w powietrzu

Post autor: pawelq » niedziela 30 kwie 2006, 16:19

...a kwestia większego lub mniejszego pochłaniania różnych częstotliwości przez powietrze (czy inny ośrodek)? może ktoś coś wie na ten temat i potrafi rozwinąć ten wątek?...

**********************



Nie mam teraz czasu, proszę zajrzeć tu:

http://www.sensorsmag.com/articles/0299/acou0299/main.shtml



A w ogóle proszę sobie kupić:
Moore Brian C.J.: Wprowdzenie do psychologii słyszenia.
oraz ewentualnie

http://www.wysylkowo.pl/ks31855.html



przeczytać i dopiero wrócić do dyskusji

ODPOWIEDZ