Рог (акустический) - Horn (acoustic)

An акустический рог или же волновод конусообразный звуковод, предназначенный для акустический импеданс совпадение между источником звука и свободным воздухом. Это обеспечивает максимальную эффективность, с которой звуковые волны от конкретного источника передаются в воздух. И наоборот, на приемном конце можно использовать рупор для оптимизации передачи звука из воздуха в приемник.

Акустические рога встречаются в природе в виде нор, построенных самцами. кротовые сверчки чтобы усилить их песню. Самое раннее появление рожка в связи со звуком в Времена было опубликовано в 1786 г .:

Рыцарь Красного Креста, подойдите к воротам;
Трубите в рог, не бойтесь судьбы своей.[1]

Приложения

Традиционный рог из тростниковой лампы

Акустические рупоры используются в:

Рупорные громкоговорители

Основная статья: Рупорный громкоговоритель
Запатентованный рупорный громкоговоритель

Громкоговорители часто встраивают в рупорные корпуса или используют рупоры. Чаще всего высокочастотные элементы (твитеры и средние частоты ) используйте рожки, иногда с акустическими дифракционными линзами, чтобы распространять звуковые волны по горизонтали на уровне ушей и ограничивать вертикальный рисунок. Аудиодрайвер (например, диффузор динамика или купол) монтируется на маленьком внутреннем конце. Рупорные громкоговорители очень эффективны, но имеют резкую частоту среза, зависящую от области рта рупора, и низкий уровень звука ниже. Басовые звуки обычно воспроизводятся обычными конусами громкоговорителей, так как круглый рот для рога, достаточный для воспроизведения 20 Гц, имел бы диаметр около 18 футов (5,5 м), за исключением тех случаев, когда здание, поверхность земли или сама комната считаются продолжением звука Рог.[2]

Использование окружения как части рожка

Большие басовые динамики часто используют окружение как часть рупора. Например, их можно поставить в углах комнаты, чтобы стены действовали как часть рожка. Даже на открытом воздухе земля может составлять часть поверхности рупора, и, таким образом, частичный рупор может помочь обеспечить хорошее согласование импеданса с землей или одной или несколькими стенами даже на очень низких частотах.

Обработка материалов "звуковые сигналы"

В сельском хозяйстве и при транспортировке сухих материалов в целом звуковые рожки часто используются для запуска потока материала или для принудительного высвобождения затронутых материалов. В зерновом бункере такой рог может быть установлен внутри бункера и звучать во время опорожнения бункера для разрыхления застрявших гранул. Как правило, они используют любую основную частоту от 120 до 250 Гц, это около 120 дБ. SPL, и питаются сжатым воздухом. Иногда их называют акустическими очистителями или акустическими рогами.

Роговые музыкальные инструменты

Основная статья: валторна

Многие духовые инструменты имеют форму пылающего колокола. Они обычно не имеют экспоненциальной конфигурации и используются для изменения стоячая волна образцы инструмента, и тем самым Музыкальные ноты которые могут быть произведены.

«Расширяющаяся часть канала ствола во многих инструментах имеет почти коническую форму. Сначала давайте посмотрим, как это влияет на расстояние между частотами. На странице о трубах и гармониках мы видели, что закрытые конические трубы имеют резонансы, частоты которых как выше, так и расположены более близко друг к другу, чем у закрытой цилиндрической трубы.Таким образом, можно подумать о введении конической или расширяющейся части трубы как о повышении частот стоячих волн и, в первую очередь, о повышении частот низкочастотных резонансов. способствует этому эффекту: в быстро вспыхивающем колоколе длинные волны (с низкими тонами) в наименьшей степени могут следовать кривой колокола и поэтому эффективно отражаются раньше, чем более короткие волны (это потому, что их длины волн очень намного больше, чем радиус кривизны раструба.) Следовательно, можно сказать, что длинные волны «видят» фактически более короткую трубу ».[3]

Это дает эффект как "медного" звука роговых инструментов, так и деревянные духовые или даже металлические инструменты без бликов, а также увеличивающие воспринимаемую громкость инструмента, как гармоники в диапазоне, к которому ухо наиболее чувствительно, теперь доставляются более эффективно. Однако это усиленное излучение на высоких частотах означает по определению меньшую энергию, передаваемую стоячим волнам, и, следовательно, менее стабильные и четко определенные ноты в более высоких регистрах, что затрудняет игру на инструменте.

В природе

Мужской моль сверчок в пение положение в норе. Нора имеет форму двойного экспоненциального рога с луковицей.
Основная статья: Крот сверчок

Акустические рога встречаются в природе в виде нор, построенных самцами. кротовые сверчки чтобы усилить их песню. Gryllotalpa Wineae роет тщательно выровненную нору без неровностей более 1 миллиметра. Его песня достаточно громкая, чтобы заставить вибрировать землю; его механическая мощность в 3,5 милливатта обеспечивает максимальную мощность в 92 децибела на расстоянии одного метра. Песню можно услышать на расстоянии до 600 метров.[4]

Рекомендации

  1. ^ The Times, 18 октября 1786 г., стр. 2
  2. ^ http://www.jhsaudio.com/design.html
  3. ^ Акустика духовых инструментов (язычка для губ): введение
  4. ^ Беннет-Кларк, Х.С. (1970). «Механизм и эффективность производства звука у кротовых сверчков». Журнал экспериментальной биологии. 52 (619–652).