Колебания и волны. Алешкевич В.А - 112 стр.

Ëåêöèÿ 5                                                                                 111
        Îäíàêî è â ñàìîé ïîëîñòè ìîæíî âîçáóäèòü ñòîÿ÷èå âîëíû ñ äëèíîé λ ≤ V 1 / 3 è
÷àñòîòîé ν = c / λ ≥ c / V 1 / 3 . Åñëè õàðàêòåðíûé ðàçìåð ðåçîíàòîðà V 1 / 3 ~ 10 ñì, òî ÷àñ-
òîòû ýòèõ âîëí ν > 3000 Ãö. Òàêîé ðåçîíàòîð áóäåò îáëàäàòü ìíîæåñòâîì ñîáñòâåííûõ
÷àñòîò â êèëîãåðöîâîì äèàïàçîíå.
        Íàèáîëåå ïðîñòûì â èçãîòîâëåíèè àêóñòè÷åñêèì ðåçîíàòîðîì ÿâëÿåòñÿ äåðå-
âÿííûé ÿùèê èëè òðóáà, îòêðûòûå ëèáî ñ îäíîé, ëèáî ñ äâóõ ïðîòèâîïîëîæíûõ ñòîðîí.
         Ïðîäåëàåì ñëåäóþùèé îïûò. Çàïîëíèì âîäîé íèæíþþ ÷àñòü âåðòèêàëüíîé òðóá-
êè Ò, èñïîëüçóÿ ñèñòåìó ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ, è ïîäíåñåì        K
ê åå âåðõíåìó êîíöó çâó÷àùèé íà ÷àñòîòå ν êàìåðòîí Ê
(ðèñ. 5.15). Ïåðåìåùàÿ âîðîíêó Â ââåðõ, ìîæíî äîáèòüñÿ óñè-         l     T
ëåíèÿ òîíàëüíîãî çâóêà, ñîçäàâàåìîãî ñèñòåìîé «êàìåðòîí +
÷àñòü òðóáû, çàïîëíåííàÿ âîçäóõîì». Ýòî óñèëåíèå áóäåò íà-
                                                                                            B
áëþäàòüñÿ ïðè ñîâïàäåíèè ÷àñòîòû ν ñ îäíîé èç ñîáñòâåí-
íûõ ÷àñòîò ν p ðåçîíàòîðà — òðóáû ñ âîçäóõîì äëèíîé l ,
«çàêðûòîé» ó íèæíåãî êîíöà. Ñîáñòâåííûå ÷àñòîòû ñòîÿ÷èõ
âîëí â òàêîì ðåçîíàòîðå ëåãêî ïîäñ÷èòàòü, åñëè ó÷åñòü, ÷òî íà
íèæíåì êîíöå äîëæåí áûòü óçåë ñìåùåíèé, à íà âåðõíåì —
ïó÷íîñòü. Ýòî âîçìîæíî ëèøü äëÿ äëèí âîëí λ p , óäîâëåòâî-
ðÿþùèõ èçëîæåííîìó â ïðåäûäóùåé ëåêöèè óñëîâèþ (4.40):                      Ðèñ. 5.15.
                                              λp
                              l = (2 p − 1)
                                        , p = I, II, III, ... ,
                                      4
êîãäà íà äëèíå òðóáû óêëàäûâàåòñÿ íå÷åòíîå ÷èñëî ÷åòâåðòåé äëèí âîëí. Ñîîòâåòñòâåí-
íî, ÷àñòîòû êîëåáàíèé áóäóò ðàâíû
                                      c     c
                                  νp =   =      (2 p − 1) .                     (5.36)
                                     λ p 4l
Õîòÿ óñèëåíèå çâóêà âîçìîæíî ïðè íåñêîëüêèõ äëèíàõ âîçäóøíîãî ñòîëáà l , îäíàêî ñàìûì
                                           c
ýôôåêòèâíûì îíî áóäåò ïðè ν = ν I èëè l =     .
                                          4ν
        Îñîáî ïîä÷åðêíåì, ÷òî ðåçîíàòîð ñîçäàåò áîëåå áëàãîïðèÿò-
íûå óñëîâèÿ äëÿ çâó÷àíèÿ êàìåðòîíà, ïîçâîëÿÿ ïåðåðàñïðåäåëèòü, à
ñòàëî áûòü è óñèëèòü çâóê ïî îïðåäåëåííûì íàïðàâëåíèÿì. Èìåííî
ïîýòîìó â îïûòàõ êàìåðòîíû óñòàíàâëèâàþò íà äåðåâÿííûé ÿùèê, îò-
êðûòûé ñ îäíîãî êîíöà è íàñòðîåííûé íà ÷àñòîòó êàìåðòîíà (ðèñ. 5.16).          Ðèñ. 5.16.

        Íåêîòîðûå ñâåäåíèÿ î ìóçûêàëüíûõ èíñòðóìåíòàõ. Äåðåâÿííûå äåêè ìó-
çûêàëüíûõ èíñòðóìåíòîâ âûïîëíÿþò ôóíêöèè ðåçîíàòîðîâ, îáåñïå÷èâàÿ õîðîøèå óñ-
ëîâèÿ çâó÷àíèÿ. ×àñòîòû ñòðóííûõ èíñòðóìåíòîâ íå çàâèñÿò îò ðåçîíàòîðà. Îñíîâíàÿ
÷àñòîòà çâóêà ν1 è ÷àñòîòû îáåðòîíîâ çàâèñÿò òîëüêî îò ìàññû, íàòÿæåíèÿ è äëèíû
ñòðóíû. Îäíàêî òåìáð çâóêà çàâèñèò îò ñïîñîáà âîçáóæäåíèÿ è îò ðåàêöèè ðåçîíàòîðà è
ýôôåêòèâíîñòè, ñ êîòîðîé ðåçîíàòîð «ïîääåðæèâàåò» ýòè ÷àñòîòû è ïîñûëàåò ñîîòâåò-
ñòâóþùèå âîëíû â îêðóæàþùåå ïðîñòðàíñòâî.