Я был в душе, пока мой сосед по комнате слушал музыку, и задумался о том, что сквозь стены я слышу только бас и более низкие барабаны. Почему это? Две возможности, которые я мог придумать, были:
По какой-то причине звуковые волны на низких частотах (насколько я помню, это означает более низкий тон) лучше проходят через твердые тела.
Басовые звуковые волны слегка вибрируют сами стены, и это каким-то образом создает звуковые волны в воздухе по другую сторону стены.
Я понятия не имею, находятся ли они на правильном пути, и мне очень хотелось бы знать!
Дело не столько в том, что низкие частоты распространяются на большие расстояния, сколько в том, что высокие частоты поглощаются, а низкие — нет.
Скажем, размеры вашей комнаты 30 футов на 20 футов. Ваша комната будет достаточно хорошо рассеивать звук с более короткой длиной волны (т. е. с более высокой частотой), чем ноги. Поскольку звук распространяется со скоростью около футов в секунду, это частота :
Когда вы видите, как солнце садится, небо становится красным, потому что красные (низкие) частоты поглощаются меньше, чем синие (высокие). И, как вы догадались, по той же причине. За исключением специально разработанных (или удачливых) вещей, все, что поглощает длинные волны (низкие частоты), достаточно велико, чтобы также поглощать короткие волны (высокие частоты).
Конечно, как и в случае с цветным стеклом, материя может изменить ситуацию и поглощать некоторые низкие частоты, в то время как высокие частоты проникают. Но это не способ делать ставки.
Здесь работают две вещи:
1) Рассеяние: размер частиц в стенах и т. д. будет определять, с какой частотой они рассеиваются. То есть, если размер частиц больше длины волны, то эти волны будут рассеиваться. С другой стороны, если частицы меньше длины волны, то эти волны будут проходить без рассеяния.
2) Резонанс: Стены имеют свои резонансные частоты и, будучи большими объектами, имеют тенденцию быть низкими частотами. Поэтому басовые звуковые волны лучше вызывают резонанс в стенах, что способствует их пропусканию.
Басовые звуковые волны действительно большие. Чем ниже бас, тем больше волна. Одна длина волны может пройти через окно или дверь и войти обратно через другое окно в другой комнате. Они могут обходить стены и углы. Они также могут создавать резонанс с большими объектами, такими как стены, и это помогает им проходить сквозь них, потому что стена способствует волне, подстраиваясь под ее частоту. К тому же, как уже было сказано, бас обычно выкручивается с большим усилием, чтобы человеческое ухо его услышало. Чем ниже частота, тем больше энергии требуется. также, как большая волна, она заполняет больше пространства и не так направлена. Вот почему направленные вниз сабвуферы, как правило, работают. Обычный громкоговоритель, направленный в пол, будет звучать ужасно. Звук будет либо отражаться от твердой поверхности, либо поглощаться мягкой поверхностью, либо и тем, и другим. Надеюсь, это поможет.
У баса более длинные волны. Следовательно, велика вероятность того, что скорость частицы в момент удара о стенку велика . Передача импульса происходит на границе раздела стенок. Следовательно, он путешествует без особого затухания. Это также может зависеть от акустической связи стены и воздуха.
Подумайте о том, что происходит, когда звуковая волна «ударяется» о стену. На самом деле это означает, что на одной стороне стены есть область высокого давления (нормальное давление — на другой), за которой следует область высокого давления, которая становится областью низкого давления.
Таким образом, хотя давление звуковой волны велико, воздух давит на стену, заставляя ее немного двигаться. Это растягивает эластичные среды внутри стены (как толкание блока желе). В конце концов эти упругие силы заставляют двигаться дальнюю сторону стены, которая давит на воздух с другой стороны, передавая звук. Когда область низкого давления попадает в область низкого давления, упругая энергия отталкивает стенку обратно в эту область низкого давления. Еще раз, это передает звук на другую сторону.
Для низкочастотных звуков это большая часть истории. Движение стенки относительно быстрое по сравнению с периодом звуковой волны. Однако для высокочастотных звуков это становится более интересным. С высокочастотными звуками может возникнуть впадина низкого давления, в то время как большая часть энергии звуковой волны все еще распространяется через стену (желе все еще сплющено и не имеет возможности высвободиться наружу на другую сторону). Теперь упругая энергия в этой стенке «счастлива» двигаться в любом направлении, поэтому, когда в воздухе начинает формироваться волна низкого давления, часть энергии, вложенной в стенку в фазе высокого давления, никогда не проходит через стенку. стена. Вместо этого его «заставляют работать», возвращая стене ее первоначальную форму.
В общем, этот процесс имеет тенденцию вызывать неидеальные свойства стены. Он не идеально эластичен. Часть этой энергии превращается в тепло. Это «приглушает» звук. Акустическая энергия больше не может передаваться.
Если вы посмотрите на звукоизоляцию студии звукозаписи, святым Граалем является «подпружиненная масса». Одна из распространенных конструкций состоит в том, чтобы положить слой гипсокартона, за которым следует слой эластика, а затем еще один слой гипсокартона, который «плавает», ни к чему не прикручен. Когда звуковая волна достигает этого места, она имеет большую массу, для ускорения которой требуется много времени, и очень хороший эластичный слой, способный поглощать и рассеивать энергию. Такой подход может приглушить очень низкочастотные звуки. В нормальных стенах эти упругие эффекты, как правило, представляют собой микроскопические свойства материала, которые не могут впитать столько энергии в свои эластичные связи, прежде чем передавать их насквозь.
Это также является источником «резонанса». Если вы точно определите время волны низкого давления, как раз в той точке, где стена передаёт энергию воздуху на другой стороне, вы сможете использовать всю накопленную упругую энергию, чтобы сдвинуть стену, максимально ускорив её. На самом деле это может привести к тому, что звук станет громче, чем раньше, потому что движение стены облегчает источнику звука создание более высокого давления, обеспечивая часть необходимой энергии.
Поскольку звук заставляет стену двигаться, мы знаем, что одна полуволна звука имеет импульс. Звуковая волна с частотой 100 Гц обычно имеет импульс в 10 раз больше, чем звуковая волна с частотой 1000 Гц. (Поскольку волна 100 Гц — это волна 1000 Гц, увеличенная в 10 раз)
Стена движется в 10 раз быстрее и в 10 раз дольше, а перемещение стены в 100 раз больше, когда частота звука в 10 раз ниже.
В десять раз большее смещение при десятикратно более низкой частоте вызвало бы одинаковые изменения давления, но это было в 100 раз большее смещение, что в 10 раз «слишком» большое смещение.
Аспект более длинных волн все еще немного сбивает с толку без диаграмм. Я продолжаю представлять себе змею, пытающуюся проскользнуть между частицами в стене, и можно подумать, что змее меньшего размера с более короткими рябями на теле будет легче. Но я понимаю, в целом.
Угол на уровне кишки заключается в том, что у баса больше сырой энергии, чем у высоких частот, и он просто пробивает себе дорогу через материалы. Если вы перемещаете больше воздуха, вы перемещаете больше молекул.
Независимо от науки и акустики, тысячи идиотов из гетто РАДЫ тому, что бас передает так далеко! Вот как они определяют свою «территорию».
твистор59