ФАЗА

За один полный цикл звуковая волна проходит точку сжатия, точку покоя, при которой давление равно нулю, точку разрежения, затем снова точку покоя и наконец снова точку сжатия, иными словами, она перемещается от пика к пику (см. рис. 12.2). Та часть цикла, который звуковая волна проделала к данному моменту времени, называется фазой. Полный цикл может быть также охарактеризован и угловой мерой, называемой фазовым углом. Чтобы этой мерой было удобно пользоваться, за один полный цикл звуковой волны принят цикл, в котором начало (точка покоя) соответствует 0°, первый пик (первое сжатие) — 90°, точка покоя — 180°, разрежение — 270° и вторая точка покоя — 360°. Подобный подход позволяет выразить любую часть полного цикла звуковой волне в градусах от 0 до 360.

Возникающие одновременно звуковые волны взаимодействуют друг с другом. Два звука одинаковой частоты, звучащие одновременно, могут быть представлены синусоидами, все точки которых абсолютно одинаковы; эти волны накладываются друг на друга, и образуется волна, амплитуда которой равна сумме амплитуд исходных волн. О таких волнах говорят, что они синфазны, т е «совпадают по фазе». Но если из двух звуковых волн, имеющих одинаковые частоты, одна возникла чуть раньше другой, им будут соответствовать разные синусоиды и они будут достигать разрежений и сжатий в разное время. Например, звуки одинаковой громкости, одновременно исходящие из двух громкоговорителей, не связанных между собой и расположенных на разном расстоянии от слушателя, могут разойтись по фазе, Иная ситуация, приводящая к несовпадению звуков по фазе, возникает тогда, когда звук от единственного громкоговорителя проходит разные расстояния, прежде чем достигает и правого, и левого уха слушателя: при этом звуки, воспринимаемые левым и правым ухом, тоже оказываются «не в фазе». Разница между фазами измеряется в градусах.

Некоторые примеры выраженных через фазовый угол несовпадений по фазё представлены на рис. 12.9 (разница в фазовых углах определена относительно волны А).

Если одна звуковая волна достигает точки сжатия на одну четвертую цикла быстрее, чем другая (т. е. на 1А от 360°), то говорят, что волны разошлись по фазе на 90° (рис. 12.9, волна Б). Если одна волна опережает другую на полцикла, расхождение по фазе между этими волнами составляет 180° (рис. 12.9, волна С). При этом если их частоты и амплитуды соответственно равны между собой, волны оказывают диаметрально противоположное влияние на воздушную среду: когда одна волна достигает пика сжатия воздуха, вторая достигает пика его разрежения, в результате чего они нейтрализуют результаты воздействия друг друга и не будет слышнд никакого звука.

Про волну С, которая является зеркальным отражением волны А, можно сказать, что она «обратна» по фазе волне А.

Фаза и шумоподавление. Способность звуковых волн, расходящихся По фазе на 180°, нейтрализовать воздействие друг друга имеет большое практическое ?на* чение. Отмена, или нейтрализация, звукового давления с помощью звуковой волны той же амплитуды и частоты, но обратной по фазе может быть использована для «глушения» источников нежелательного шума (Alper, 1991). Этот метод, получивший название метода шумоподавления (в физике его называют деструктивной интерференцией или — иногда — полной аннуляцией. Он был разработан в 70-х гг. XIX в. английским физиком Джоном Уильямом Страттом).

Метод шумоподавления особенно полезен для борьбы с предсказуемым, Продолжительным или системным шумом, являющимся результатом смешения таких

9. Расхождение звуковых волн по фазе

9. Расхождение звуковых волн по фазе

Причиной расхождения по фазе двух волн является разница во времени достижения сжатия. В данном примере определяется расхождение по фазе с волной А. Так, пик сжатия волны В отстает от пика сжатия волны А на 90°, пик сжатия волны С отстает от пика сжатия волны А на 180е и т. д. (ИСТОЧНИК; W. ^ Van Bergejik, J. R. Pierce & E. E. David. Waves and the ear. Garden City, N. Y.: Anchor/Doubleday, 1960, p. 85}
неприятных, раздражающих, а иногда и потенциально вредных звуков, как гул, рев, вибрация и вой, источниками которых служат промышленные установки кондиционирования воздуха, различное заводское оборудование и двигатели самолетов. В течение нескольких микросекунд микрофон «отбирает пробу» нежелательного шума, которая затем анализируется компьютером. То, что делает компьютер, по своей сути — анализ Фурье: он выявляет основные обертоны шума и его периодические компоненты. (На практике эта операция наиболее успешно выполняется с низкочастотным шумом.) Практически немедленно компьютер генерирует идентичную звуковую волну, имеющую ту же частоту и амплитуду, что и нежелательный шум, но являющуюся ее зеркальным отражением, т. е. обратную ей по фазе (или расходящуюся с ней по фазе на 180°). Результат одновременного распространения этих двух сложных волн — «антишум», или тишина. При этом исчезают многие раздражающие посторонние шумы, а такие звуки, физические характеристики которых нестабильны (например, человеческая речь), полностью сохраняются. На самом деле метод отмены шума «удваивает количество» последнего, но слышна лишь очень небольшая его часть.

Январь 24, 2019 Общая психология, психология личности, история психологии
Еще по теме
ПОСТКОЛОНИАЛЬНАЯ ФАЗА
ФАЗА «НАПРЯЖЕНИЯ"
ФАЗА "РЕЗИСТЕНЦИИ"
ФАЗА «ИСТОЩЕНИЯ"
АКЦИОНАЛЬНАЯ ВОЛЕВАЯ ФАЗА
4. Фаза психомышечной тренировки.
СОВРЕМЕННАЯ КОЛОНИАЛЬНАЯ ФАЗА
ФАЗА ПОСЛЕ ЗАВЕРШЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ
ФАЗА ДОПИСЬМЕННЫХ КУЛЬТУР И ОБЩЕСТВ С РОДОПЛЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ
ДЕСТРУКТИВНАЯ ФАЗА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТАНОВЛЕНИЯ ЛИЧНОСТИ: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ
ВЛИЯНИЕ НА ПСИХОМОТОРНЫЕ КАЧЕСТВА.
5.2.4. ДОКУМЕНТАЦИЯ, ОТНОСЯЩАЯСЯ К РАЗНЫМ ФАЗАМ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Добавить комментарий