Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 53. Бинауральный эффект. Звукопеленгация
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ
| § 53. Бинауральный эффект. Звукопеленгация. Мы вновь
вернемся теперь к бегущим волнам, распространяющимся в воз- духе, и познакомимся в этом параграфе с некоторыми явлениями, зависящими от расположения источника этих волн. 136 Гл. V. Интерференция волн Если источник звука находится прямо перед наблюдателем или позади него, то каждое уплотнение или разрежение воз- духа в звуковой волне достигает обоих ушей одновременно Рис. 112. Разность фаз ко- лебаний в ушах зависит от направления прихода волны (рис. 112, а). Следовательно, коле- бания давления воздуха в обоих ушах происходят в этом случае в одинаковой фазе. Если же источ- ник смещен вправо (или влево), то волны достигают сначала правого (левого) уха (рис. 112, б), и колеба- ния давления воздуха в обоих ушах сдвигаются по фазе. Интенсивность звука при этом практически одинакова в обоих ушах, так как разница их расстоя- ний до источника слишком незначи- тельна, а размеры головы не настолько велики, чтобы она со- здавала заметную «звуковую тень». Другими словами, звуковые волны, если не говорить об очень высоких частотах, хорошо оги- бают голову (дифракция). Таким образом, различие колебаний в обоих ушах сводится в основном к р а з н о с т и ф а з между ними.
Оказывается, что именно благодаря сдвигу фаз колебаний в обоих ушах мы получаем ощущение направления на источник звука. Явление это называется бинауральным эффектом. Если на уши наблюдателя надеть телефонные наушники, дать в оба телефона один и тот же тон звуковой частоты, но искус- ственно менять сдвиг фаз между колебаниями правого и левого телефонов (это легко сделать электрическими способами), то наблюдателю будет казаться, что меняется н а п р а в л е н и е на источник звука. При непрерывном изменении сдвига фаз в одну сторону наблюдателю будет казаться, что источник звука дви- жется вокруг него. Бинауральный эффект играет большую роль не только в по- вседневной жизни (мы поворачиваем голову «на звук», ориенти- руемся по слуху и т. п.), но и используется специально для так называемой звукопеленгации — определения направления на ис- точник звука (самолет, артиллерийскую батарею и т. д.). Еще во время Великой Отечественной войны специально тренированные «слухачи» улавливали с помощью больших рупоров — звукоулав- ливателей — интересовавшие их звуки (рис. 113) и определяли направление на источник этих звуков. Гл. V. Интерференция волн 137
Рис. 113. Звукоулавливающая установка Рупоры служат не только для усиления звука. Направление на источник определяется благодаря разности фаз колебаний в обоих ушах. При наличии же рупоров эта разность фаз будет равна разности фаз на отверстиях рупоров. Так как расстояние между этими отверстиями гораздо больше, чем между ушами, то всякое отклонение рупоров от направления на источник даст соответственно б´ ольшую разность фаз, чем поворот головы на такой же угол. Таким образом, благодаря рупорам и пеленгация получается более точной.
|