Электроника в вопросах и ответах (Хабловски, Скулимовски) - страница 18
Связь Между частотой f и длиной волны λ в пространстве выражается следующим образом:
λ = с·Т = c/f,
где с — скорость света. Если λ выразим в метрах, а f — в килогерцах, то λ = 3·10>5/f, а если / в мегагерцах, то λ = 3·10>2/f.
Электромагнитные волны известны и достаточно изучены в диапазоне частот практически от 0 до 10>23 Гц. Спектр электромагнитных волн приведен в табл. 2.1.
На практике для радиосвязи используются волны с частотами от 10>4 до 10>11 Гц, т. е. с длиной волны λ от 30 км до нескольких миллиметров. Классификация электромагнитных волн, применяемых в электронике и радиоэлектронике, приведена в табл. 2.2[3].
Свойства электромагнитных волн и их распространение в значительной степени зависят от длины волны.
Что такое звуковые волны?
Это возмущения, распространяющиеся в материальной среде, в основном в воздухе, и связанные с колебаниями частиц этой среды. Звуковые волны охватывают диапазон частот от 10–20 Гц (низкие звуки — басы) до 20 кГц (высокие звуки) и распространяются в воздухе со скоростью около 340 м/с. Это не электромагнитные волны, однако при использовании соответствующих преобразователей (микрофонов) звуковые волны легко удается преобразовать в электромагнитные волны той же частоты.
Электрический сигнал, соответствующий речи и музыке, называется акустическим сигналом или сигналом низкой частоты. Его можно усиливать, преобразовывать и передавать на большие расстояния, что невозможно осуществить при непосредственном использовании звуковых волн. Для преобразования электрического сигнала низкой частоты в звуковые волны применяют преобразователи, называемые громкоговорителями. В общем случае электрический сигнал, соответствующий звукам речи и музыки, не является периодическим сигналом и имеет нерегулярную форму.
Область науки и техники, занимающихся преобразованием акустической энергии в электрическую и обратно; а также передачей акустических сигналов, называется электроакустикой.
В каких единицах измеряется уровень звука?
Уровень звука можно выразить в единицах силы (интенсивности) звука — ваттах на квадратный метр, в единицах акустического давления в ньютонах на квадратный метр либо в единицах уровня громкости звучания — в фонах. Часто пользуются единицей, называемой децибелом и определяющей относительный уровень акустического давления, акустической мощности или силы звука.
Децибел — логарифмическая мера отношения двух численных значений акустических мощностей: число децибел равно 10 lg P>2/P>1.
Численное значение Р>1 часто называется уровнем отсчета (опорным). Человеческое ухо (так же как и глаз) реагирует нелинейно на внешние стимулы, причем отклик пропорционален логарифму возбуждения. С этой точки зрения применение децибелов очень удобно. Изменение мощности звука на 1 дБ едва ощущается ухом.