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subwoofer. Teoria e pratica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Ogni edificio deve avere una base adeguata. Il suo ruolo nel complesso AV è svolto da un subwoofer. Dopotutto, niente aggiunge più fascino a un home theater dei bassi profondi e potenti.

Sai come funziona la legge della meschinità? Ti faccio un esempio. Dopo aver speso un sacco di soldi sudati per un sistema home theater, acquisti l'ultimo fantastico film d'azione. Inviti tutti i tuoi amici e conoscenti a "regalare te stesso" con i risultati della cinematografia e computer grafica... Ma, ahimè, i tuoi sforzi sono vani.

Qual è il problema? Ebbene, almeno nel fatto che l'esplosione all'inizio di "Lethal Weapon 2" è più simile allo scoppiettio di un ramo secco sotto il piede di uno sfortunato trapper di una parodia di un western, e al passo di un tirannosauro rex di "Jurassic Park" è più simile ai timidi passi di un bambino. E ora, dopo un altro sorso di birra, uno dei tuoi amici, in un impeto di franchezza da ubriaco, ammette: "Sì, il suono surround è meraviglioso, ma i bassi non bastano ..." E questo è come sale sulla ferita : ti senti un completo idiota - e sei pronto a dare metà della tua vita per questo stesso basso.

Attrazione fatale?

"Oh, basso! Quanto si è fuso in questo suono per il cuore del russo! .." È su di esso, secondo la maggior parte degli amanti del cinema (soprattutto i principianti), che si basa il vero suono. Il resto, secondo loro, non ha senso. Al diavolo la localizzazione e l'equilibrio tonale naturale. Bassi forti, potenti e assordanti: questo è ciò che "cattura" i dilettanti in un sistema home theater a tutti gli effetti. Che si tratti di uno sparo nel film di John Woo, di un'esplosione nell'ultimo episodio di Die Hard, del rombo dell'Apollo 13 che decolla o dei suoni di un'orchestra che suona una gavotta in Ragione e sentimento, bassi davvero buoni sono alla base della colonna sonora ovunque dotandolo di un dramma vivificante e di un impatto che solo i migliori teatri possono offrire.

Le ragioni di ciò sono psicoacustiche (cioè legate a come l'orecchio sente e come il cervello elabora queste informazioni) Nel processo di evoluzione, l'orecchio umano si è sintonizzato in un certo modo. Questo è il motivo per cui il nostro udito è particolarmente sensibile nella regione delle frequenze medie, che include il parlato e altri suoni umani (come il pianto di un bambino). In epoca antidiluviana, i suoni bassi e rimbombanti significavano pericolo (un terremoto, un temporale, il ringhio di una bestia gigante con zanne affilate, ecc.), quindi fanno ancora rilasciare adrenalina al corpo. Quindi il nostro amore per i bassi profondi è in realtà un amore per i brividi.

È vero, c'è un'altra spiegazione per l'eccessiva passione per i bassi. Di norma, le persone iniziano a "ammalarsi" di un home theater dopo aver visitato la mostra o la fiera corrispondente, e lì di solito accendono il subwoofer al massimo, per fare un'impressione assassina sul visitatore. Molte persone pensano che dovrebbe essere lo stesso a casa.

Balliamo dalla stufa

I suoni sono vibrazioni nell'aria. Sono causati da tutto ciò che può mettere in moto l'aria - dall'esplosione di una bomba atomica alla vibrazione di un'ala di zanzara - e, naturalmente, dalla vibrazione di un cono altoparlante. I segnali elettrici lo fanno muovere in avanti o indietro. Ad ogni movimento, il diffusore comprime o rarefa l'aria, e questa compressione/rarefazione si propaga alla velocità del suono. Più velocemente accade, più alto è il suono. Il tono (o frequenza) di un suono è il numero di cicli di compressione e rarefazione al secondo. Si chiamano hertz (in onore del famoso fisico tedesco Heinrich Hertz, e per niente Herzen, che, secondo Lenin, fu risvegliato dai Decabristi).

Percepiamo suoni che vanno da circa 16 Hz a 18 Hz (000 kHz). Nel frattempo, la maggior parte dei produttori di altoparlanti elenca la gamma più facile da ricordare di 18Hz-20kHz, sebbene i suoni sopra i 20kHz vengano captati solo da cani, pipistrelli e umani, che raramente lasciano il silenzio delle loro case. Purtroppo per gli uomini, la parte più alta dello spettro cessa di essere a nostra disposizione nell'adolescenza, con l'acquisto del primo tubetto di crema dopobarba, mentre le donne di mezza età conservano la capacità di sentire bene le alte frequenze. Ma con l'estremità opposta dello spettro, la maggior parte delle persone non ha problemi: anche gli anziani distinguono frequenze inferiori a 18 Hz.

Il secondo e ultimo fattore fisico importante per i cacciatori di bassi profondi è il decibel logaritmico (dB). I decibel, tra le altre cose, mostrano il livello di pressione sonora. È vero, c'è un problema: le misurazioni di questo livello non sono assolute, ma relative. Ancora peggio, quando il livello di pressione sonora cambia, il nostro udito cambia la sua sensibilità. Tuttavia, esiste una scala di decibel generalmente accettata, in cui la soglia uditiva è considerata zero e la cosiddetta soglia del dolore è considerata massima (supera la soglia uditiva di circa dieci milioni di volte ed è 140 dB). Forse questa è una semplificazione eccessiva, ma se ricordi che per il fan medio dei film domestici la norma è 75-100 dB e che secondo questa scala aggiungere 6 dB significa raddoppiare il volume, puoi dimenticare il resto.

Attivo o passivo?

Per ottenere bassi reali in un ambiente home theater, è necessario un subwoofer, ovvero un subwoofer. Può essere integrato nei due diffusori anteriori o nei loro supporti, oppure può essere un dispositivo separato che può essere installato quasi ovunque nella stanza, poiché i bassi profondi sono una radiazione sonora non direzionale. Grazie a quest'ultimo fattore, non c'è bisogno di una coppia stereo di subwoofer: per ottenere un'ottima qualità del suono, spesso ne basta uno. Qui è tutto chiaro.

Il problema sta altrove. Quale dovrebbe essere il subwoofer: attivo o passivo?

I subwoofer passivi sono generalmente progettati per uno specifico set di altoparlanti e sono generalmente indirizzati al mercato dei sistemi a basso costo. I loro principali vantaggi sono che consentono l'uso di altoparlanti principali più piccoli (satelliti) e non richiedono uscite aggiuntive dall'amplificatore principale. Lo svantaggio più grave dei design passivi è la loro elementare incapacità di riprodurre bassi sufficientemente profondi. Tuttavia, a volte non è il subwoofer che dovrebbe essere incolpato per questo, ma l'amplificatore, a cui manca la "forza" per far oscillare sia i satelliti che il subwoofer. Ecco perché Technics produce da diversi anni non solo amplificatori home theater a cinque canali, ma anche a sei canali, dotati dell'aspettativa di collegare un subwoofer passivo economico (l'ultimo esempio è il modello SA-AX7. Abbiamo recensito in No .3/2000 a pagina 79 ).

Il subwoofer attivo ha un amplificatore integrato e controlli che consentono di modificare il volume e la frequenza di taglio, il che rende possibile coordinare l'unità con qualsiasi coppia di altoparlanti principali. I vantaggi di un subwoofer attivo rispetto a uno passivo sono un vagone e un piccolo carrello. Poiché l'amplificatore in questo caso è integrato, è ottimale per un particolare altoparlante, che elimina molti potenziali problemi. I modelli attivi migliorano il suono di qualsiasi altoparlante in modo da non dover cambiare altoparlante e i controlli disponibili ti consentono di tenere conto delle caratteristiche specifiche della tua stanza. Ci sono due svantaggi: il costo relativamente elevato e la necessità che l'amplificatore abbia un'uscita separata. Tuttavia, i prezzi sono scesi molto ultimamente e se non hai già un subwoofer attivo nel tuo home theater, allora sei al passo con i tempi.

Dove gettare le basi?

Lascia che te lo ricordi ancora una volta: non importa quanto bene sia progettato acusticamente il tuo "cinema", volente o nolente diventa una sorta di equalizzatore, amplificando alcune frequenze e indebolendo altre. Questo effetto è determinato dalle frequenze di risonanza della stanza (infatti le proprietà acustiche della stanza sono determinate da molti più fattori, ma in questo caso la semplificazione non intacca l'essenza del problema), che a loro volta dipendono sulla sua lunghezza, larghezza e altezza. Il fatto è che nella stanza durante la riproduzione del suono, vengono create aree costanti di alta e bassa pressione sonora (onde stazionarie). È facile intuire che la determinazione del luogo ottimale in cui posizionare il subwoofer (così come la sede dello spettatore) viene effettuata per tentativi ed errori, oppure richiede il coinvolgimento di un'enorme potenza del computer e un laureato nel campo dell'acustica .

Subwoofer. Teoria e pratica

Posizionamento ottimale del subwoofer. Tuttavia, prova ad allontanarlo dalla TV in modo che non influisca sul cinescopio.

Subwoofer. Teoria e pratica

Una buona opzione per una stanza oblunga - se riesci a mettere un subwoofer ad almeno un paio di metri dal luogo del pubblico. Consiglio generale: metti il ​​sub lontano dagli ascoltatori, ma non in un angolo (non è colpa di niente!).

Il metodo per tentativi ed errori è estremamente semplice, ma richiede molto tempo. Metti su un disco o un nastro con i bassi più profondi che riesci a trovare e riproducilo mentre sposti il ​​subwoofer da un posto all'altro. Dopo ogni permutazione, siediti sulla sedia della "visione" e valuta i cambiamenti che si sono verificati con il suono. Se sei ancora in dubbio, prendi come base le raccomandazioni del produttore. Quando arrivi alla conclusione che non può andare meglio, guarda alcuni film per assicurarti di essere sulla strada giusta e poi goditi i risultati.

Tuttavia, mi permetterò di fornire alcune "sottili osservazioni sulla vita". Innanzitutto, la maggior parte dei frequentatori di teatro alle prime armi alza troppo il volume dei subwoofer o alza la frequenza di taglio. In breve, se trovi che il suono del film "Piano" sarebbe più adatto al film "Terminator 2" o che il subwoofer emette un ringhio frenetico alla nota bassa più modesta, abbassa il volume. In secondo luogo, se possibile, cerca di posizionare il subwoofer vicino alla stessa parete del televisore per evitare lo sfasamento delle onde dei bassi rispetto al resto. In terzo luogo, lasciare un po' di spazio tra la TV e il subwoofer, perché all'interno di quest'ultimo sono nascosti magneti grandi e distruttivi per il cinescopio. In quarto luogo, la maggior parte delle raccomandazioni fornite dai produttori di amplificatori e processori AV sono, a mio avviso, errate. Questi dispositivi sono generalmente dotati di un'uscita "subwoofer" lineare, alla quale il segnale viene prefiltrato da un filtro passa-basso.

Nel frattempo, lo stesso sub attivo è dotato dello stesso filtro all'ingresso di linea. Di conseguenza, quando sono collegati tramite un segnale lineare, due filtri passa-basso sono collegati in serie e la caratteristica totale sarà semplicemente imprevedibile. È meglio applicare un segnale a gamma completa dall'uscita "altoparlante" dell'amplificatore allo speciale ingresso "alto livello" del subwoofer. E l'ultimo consiglio (vale solo per coloro che sono completamente disperati): l'installazione di un subwoofer debole nell'angolo della stanza può "tirare su" un po 'i medi e i bassi superiori.

saggezza del basso

spigola

Cosa intendiamo con questa parola? La risposta dovrà essere cercata nell'area Hi-Fi, perché è lei la capostipite dell'home theater. Si scopre che il basso è diviso in tre ottave e sovrapposte. L'ottava da 20 a 40 Hz comprende i bassi profondi (qui cadono le note più gravi dell'organo), l'ottava da 40 a 80 Hz è detta gamma dei medio-bassi (vengono estratte dalla grancassa) e l'ottava da 80 a 160 Hz è chiamata la gamma dei bassi alti (ascoltare violoncello e fagotto). Qualunque cosa al di sotto di 20 Hz. sentiamo piuttosto che ascoltare, qui non puoi più distinguere il tono o ripetere il suono, a meno che, ovviamente, non vivi in ​​​​una cattedrale.

attacco

In realtà è una stranezza della terminologia dei bassi. La parola "attacco" non è del tutto appropriata qui, ma viene usata perché le basse frequenze sono caratterizzate da transienti più lenti rispetto agli alti. Nel frattempo, la differenza tra sistemi di bassi dal suono "lento" e "veloce", spesso non altrimenti definiti, è la differenza tra un sistema che "colpisce il cervello" e ti fa ascoltare affascinato.

La maggior parte degli epiteti che descrivono un buon basso. può essere usato come complimento per un abile batterista, parole che significano il contrario sono associate ai concetti di obesità e lentezza. Quindi, se il suono di un'esplosione viene in mente con i termini "veloce", "distinto", "chiaro", "vivo", "teso", "stretto" o "preciso", allora potresti avere a che fare con un suono decente Se vengono in mente le parole "boomy", "fat", "overloaded", "fat", "loose", "fuzzy", "slow", "quiet" o "deaf", significa che è ora di " togliti le gambe”.

Categoria di peso

Quando si tratta della quantità di qualcosa, come il basso, siamo tentati di usare il termine "peso". Se il sistema manca di bassi, viene chiamato "magro" e "magro". E se il basso è in eccesso, dicono che il suono del complesso è "grasso" e "gonfiato". Quando il basso è in ordine, l'impianto si chiama "stretto" e "muscoloso".

Dinamica

Se il sistema è in grado di distinguere note basse forti e basse e non suona "come un barile", allora le parole "pop", "bang" e persino "energy" vengono utilizzate in relazione ad esso, tutto in senso positivo . Sorprendentemente, non ci sono caratteristiche negative qui. Cercherò di inventarmi qualcosa da solo. Ti piacerebbe, diciamo, questo: "suona come un bicchiere da masticare"?

profondità

Quando si parla di subwoofer, i revisori usano spesso il termine "profondità dei bassi". Significa solo quanto è "profonda" l'estremità inferiore della loro gamma di frequenze. Un impianto che non è in grado di riprodurre i bassi più bassi è detto "macellato", e uno che può è orgogliosamente definito "esteso".

sovrapposizione

Ogni set di altoparlanti, inclusi tweeter, midrange e subwoofer, ha punti di gamma di frequenza in cui il suono di un altoparlante si sovrappone al suono di un altro. Si chiamano punti di sovrapposizione. Quindi, se l'altoparlante midrange è "tagliato" a 90 Hz. e il subwoofer funziona nell'intervallo da 40 a 150 Hz, quindi da qualche parte intorno a 100 Hz, la maggior parte del suono passa dal driver midrange al subwoofer. Questa frequenza è chiamata frequenza di sovrapposizione. La maggior parte degli altoparlanti è dotata di circuiti i cui componenti producono un segnale che consente una transizione graduale da un altoparlante all'altro. Questo circuito è chiamato crossover o crossover.

Basso - a piacere

Senza bassi di alta qualità, non è possibile né un home theater né un sistema audio degno di nota ...

Se decidi di acquistare un sub, affronta la sua scelta con ogni responsabilità. Un modello sfortunato si rivela praticamente inutile quando si tratta di riproduzione dei bassi: è meglio spendere soldi per un paio di altoparlanti principali più grandi e migliori. Fortunatamente, i negozi oggi sono disseminati di ottimi subwoofer per tutti i gusti e tutti i prezzi, basta allungare la mano.

Modelli sotto $ 400

Energia e:XL16 ($ 300). Nonostante il prezzo non molto elevato, ha un woofer da 40 cm e un amplificatore MOSFET da 300 watt. Il crossover è sintonizzato su qualsiasi frequenza compresa tra 50 e 100 Hz. inoltre, volendo, è possibile collegare un equalizzatore esterno o un filtro attivo, per il quale è previsto un ingresso separato. Per facilitare il coordinamento con il resto dell'acustica, è previsto un controllo di fase in un intervallo molto ampio (da 0 a 180 gradi). Questo subwoofer non ha molti concorrenti e quelli sono progettati per sistemi midi (Aiwa TS-W5) o costano circa il 35% in più (Velodyne CT-80). Per chi ha un budget limitato, suggerirei di acquistare diffusori principali della dimensione più grande possibile, tuttavia se si dispone di una stanza piccola e si sono recentemente acquistati nuovi diffusori compatti, l'e:XL16 è la strada da percorrere nella maggior parte dei casi.

<$ 600

REL Q-50 ($ 500). Oggi è il modello più economico prodotto da REL. È senza pretese, ma riproduce molto bene i bassi profondi. Il suo rivale più vicino, il più elegante KEF 20V (anche $ 500), è dotato di un amplificatore integrato da 70 watt e, a differenza dello 0-50, ha una protezione magnetica. Anche il PSW120 di Polk ($ 480) mostra buoni bassi. È in qualche modo preferibile per il suo migliore rapporto qualità/prezzo, in quanto farà rombare qualsiasi sistema home theater a piena potenza.

<$ 900

REL Q-100 ($ 850). Bello, bassi profondi, buon rapporto qualità/prezzo, aspetto accettabile e grande nome: ecco cosa combina questo dispositivo. È in grado di raggiungere una tale profondità dei bassi che il tuo sistema home theater ringhierà e rimbomberà. Tieni presente, tuttavia, che REL ha formidabili rivali qui nello squisito Tannoy 625 ALFie ($ 900), il semplice ma basso Mission 75AS ($ 800) e il piccolo ma per il resto eccezionale M&K VX-7B ($ 675). Ciascuno di questi modelli è una degna alternativa.

Quando il prezzo non conta

Stai attento, molto attento. "Il prezzo non conta": queste quattro brevi parole possono significare più di ogni altra cosa per un designer. Se stai cercando il miglior subwoofer al mondo, dai un'occhiata a REL Studio ($ 4000), M&K MX-100 ($ 2200), KEF AV1 ($ 3500), Revel Sub 15 ($ 2800 - 5200), B&W, Bag End, Linn, Meridian e Muse. Il più economico di questi subwoofer alleggerirà il tuo portafoglio di almeno $ 2000, ma se vuoi davvero spendere troppo, puoi spendere il doppio. Nel caso in cui sia necessario risparmiare non denaro, ma spazio, prestare attenzione a EnergyMicrostar 12.1 ($ 1600). Questo cubo con un lato di 40 cm può abbaiare in modo tale da non sembrare poco: la sua potenza è di un chilowatt e mezzo! Il woofer in kevlar, l'amplificatore digitale e tutti i tipi di campane e fischietti sonori e personalizzati lo rendono estremamente attraente per i teatri di alta classe.

RELAZIONE con REL

Nel Regno Unito, tra i maestri di basso, un'azienda occupa una posizione speciale: non è una, ma diverse teste più alte delle altre. Questo è REL. Forse nessun altro produttore di subwoofer è stato così benvenuto qui e ha vinto così tanti premi. Perché è così e chi è il creatore del successo di REL?

Guardiamo alla fine degli anni ottanta. Un uomo di nome Richard Lord si è dimesso con tutti gli onori. E invece di iniziare una vita misurata e riposare sugli allori, Richard Lord utilizza i suoi risparmi per progettare e costruire i woofer più semplici per i sistemi Hi-Fi. Nascono così i primi subwoofer REL.

Naturalmente, l'industria Hi-Fi intrinsecamente conservatrice si rifiutò di riconoscere l'utilità di tali dispositivi e si formò l'opinione che, sebbene non fossero la progenie del diavolo, fossero solo leggermente migliori. Pertanto, all'inizio del 1990, il sogno di Richard Lord di un basso, di un basso ovunque e ovunque, sembrava irrealizzabile. Per fortuna, l'home theater è improvvisamente esploso in vita bisognoso di oceani di bassi e il posto del subwoofer REL nella storia è stato sigillato.

La formula REL è semplice ma mortalmente efficace. Ogni subwoofer ha un grande driver dei bassi, un cabinet pesante e ben unito e un amplificatore di potenza MOSFET. in grado di ricevere un segnale sia dalla corrispondente uscita di linea dell'amplificatore, sia direttamente dalle uscite "speaker". Il subwoofer ha pochissimi controlli: controllano solo il volume, la frequenza di taglio e la fase. Puoi tranquillamente dimenticarti di quest'ultimo dopo l'installazione iniziale. Ci sono anche quattro "tacchi" che impediscono al dispositivo di barcollare, indipendentemente da cosa ci sia sopra. - quindi il subwoofer sembra più un tavolo improvvisato che parte di un sistema AV. La formula rimane la stessa a tutti i livelli della gerarchia REL: è solo che ogni modello "superiore" è più grande, più potente e di migliore qualità.

La maggior parte dei subwoofer di altre società sono omessi, almeno. uno degli elementi della formula REL ed è spesso fatto nel tentativo di tenere sotto controllo il prezzo al dettaglio. Questo approccio porta inevitabilmente a una diminuzione della qualità e trasforma il prodotto in un'altra mediocrità. Rifiutando di scendere a tali compromessi, REL sta rendendo la sua famiglia sempre più popolare.

E infine, non dobbiamo dimenticare che REL è un tale successo in Russia, poiché la vera concorrenza per i suoi prodotti può essere principalmente dispositivi americani, e il viaggio di una persona così solida come un subwoofer non è economico. Nel frattempo, negli USA ci sono un sacco di sub molto fighi (di Miller&Kriesel, Bag End. Muse e altri), e se non fosse per le spese di spedizione, ve li consigliamo con più insistenza.

Autore: Vyacheslav Savvov, Salon AV; Pubblicazione: audio.ru/salonav/home.php

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Le onde sonore sono portatrici di massa 17.03.2019

Scienziati delle università della Columbia e della Pennsylvania hanno studiato questioni relative al comportamento e alla dispersione delle onde sonore che si propagano in un liquido superfluido, l'elio liquido. Il primo dei loro esperimenti ha mostrato che il suono ha un valore di massa diverso da zero e, a causa di ciò, il suo movimento cade sotto l'influenza del campo gravitazionale globale, in questo caso la forza di gravità.

Il livello di effetti scoperto dagli scienziati è così piccolo che le sue manifestazioni non possono essere avvertite in alcun modo sulla Terra, possono manifestarsi in condizioni molto estreme, quando il "ruggito" stellare generato si muove nell'ambiente di oggetti estremamente densi, come i neutroni stelle. E poi gli effetti dell'interazione di potenti onde sonore con la più forte gravità degli oggetti spaziali possono influenzare in modo significativo i processi che si verificano in questa regione dello spazio.

Mentre gli scienziati hanno confermato la possibilità che le onde sonore abbiano massa in condizioni estreme, stanno ora preparando una serie di esperimenti che dovrebbero confermare che i fononi, le particelle sonore, hanno massa in condizioni normali. Tutto ciò contraddice la teoria esistente, secondo la quale i fononi non hanno massa e i campi gravitazionali non influiscono in alcun modo sul loro moto.

La chiave per risolvere il problema sopra descritto sarà lo studio della propagazione fononica in un mezzo con determinati parametri. In un mezzo ideale, il movimento dei fononi e il trasferimento della quantità di moto possono essere descritti come una delle forme di dispersione lineare che, secondo calcoli teorici, conferisce ai fononi una massa diversa da zero. Ma nella realtà che gli scienziati devono affrontare, tutto è molto peggio, le particelle e i liquidi reali sono tutt'altro che ideali, obbediscono a una miriade di altre leggi fisiche, interagiscono e hanno un'influenza reciproca su altri oggetti vicini.

La massa che gli scienziati troveranno nel fonone è molto piccola. È nello stesso intervallo della quantità di energia di un fotone di luce divisa per il quadrato della velocità della luce, in altre parole, questa massa è molto, molto piccola. Purtroppo, lungi dall'essere stati messi alla prova nella pratica tutti i calcoli teorici e le conferme avanzate dagli scienziati, per questo sarà necessario misurare le variazioni gravitazionali a livello dei singoli atomi raffreddati a una temperatura prossima allo zero assoluto. Ciò diventerà possibile nel prossimo futuro, solo di recente gli scienziati sono stati in grado di sperimentare i condensati di Bose-Einstein nello spazio.

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