Как направить звук

Большинство источников звука излучает механические колебания во все стороны. До слушателя доходит лишь небольшая их часть. Повысить эффективность звукоизлучателя можно, сделав его направленным. Тогда его будет слышно на значительном расстоянии при сравнительно малой мощности.

Инструкция

1. Наиболее распространенное и сегодня средство для направления звука - рупор - изобретено еще до нашей эры. Оно не усиливает звук, а лишь концентрирует его, подобно тому, как концентрирует свет параболический отражатель. Чтобы сделать рупор, изготовьте из любого легкого листового материала полый усеченный конус, имеющий длину около 300 мм, малый диаметр порядка 30 мм, а большой - порядка 200 мм. Для удобства использования снабдите его ручкой. Такой простейший прибор хотя и не сравнится по эффективности с мегафоном, но пригодится руководителю турпохода, вожатому в детском лагере, тренеру.
2. Аналогично тому, как один и тот же объектив может работать в составе как проектора, так и телескопа, один и тот же рупор может использоваться и для направления звука, и для его улавливания. Прислоните малое отверстие приспособления не ко рту, а к уху, после чего направьте на источник тихого звука, и вы услышите его значительно отчетливее.
3. Повысить эффективность рупора можно только увеличением его размера. От этого он становится громоздким. Чтобы этого избежать, сделайте прибор изогнутым. Такие рупоры, подчас встроенные в кресла, в прошлом использовали в качестве примитивных слуховых аппаратов. Действовали они эффективно, но не были переносными. Также изогнутые рупоры являются неотъемлемыми атрибутами старых граммофонов.
4. Попробуйте прислонить к малому отверстию рупора громкоговоритель подходящего размера. Тем, кто находится по бокам, покажется, что звук стал тише, зато те, кто расположился напротив большого отверстия, почувствуют увеличение громкости. Это тоже не усиление, а лишь перераспределение энергии в пространстве. В первых рупорных громкоговорителях также применялись изогнутые трубки - такое решение применяют иногда и сейчас, но в декоративных целях. Чаще же встречаются громкоговорители со свернутыми рупорами. Такое устройство состоит из громкоговорителя с малым рупором, направленным внутрь большого. Последний, в свою очередь, направляется на слушателя. Приглядитесь к мегафону, громкоговорителю на столбе, полицейском автомобиле и вы увидите именно такую конструкцию.
5. Но направить звук можно не только при помощи крупного рупора. Явление биений между колебаниями наблюдается в отношении как электромагнитных, так и механических волн. Для направления ультразвука потребуется рупор значительно меньших размеров, чем для направления слышимого звука. Представьте себе два направленных в одну точку ультразвуковых излучателя, один из которых работает на частоте в 30000 Гц, а второй - на частоте в 30500 Гц. Тогда за счет биений человек, находящийся в этой точке, услышит звук с разностной частотой в 500 Гц. Если вы разбираетесь в электронике, попробуйте повторить этот опыт, используя генераторы и пьезоэлектрические излучатели мощностью не более 10 милливатт.