Уровни стоячих акустических волн колокола.

Условная модель:

 

3 уровень

 

2 уровень

 

1 уровень

 

 

1 уровень стоячей волны по кольцевой оси удара языка о звуковое кольцо, кромку колокола.

2. уровень стоячей волны по кольцевой в талии.средней, боковой части колокола.

Стоячая волна талии колокола находится в противофазе к стоячей волне звукового кольца, кромки колокола.

3. уровень стоячей волны от головы, «днища» колокола которое звучит синфазно с со стоячей волной звукового кольца, кромки колокола и находится в противофазе к талии, средней части колокола.

 

Фазность акустической стоячей волны меняется по переходе от одной частоты, (или,то же самое, длинны волны) исходного биения колокола к другой. Хотя, на самом деле, при переходе узкополостного шумового сигнала, формируется иерархии фликкер шумов определяемых от группы основных тонов, задаваемых, размерами стенки колокола, т.е. определенной стоячей волной, к другому узкополостному шумовому сигналу.

 

Т.е. меняется длина волны и меняется фаза, Вернее, переход от одной длине волны к другой длине волны происходит через изменение фазы. В колоколе таких основных переходов 3, но в целом минимум 10-12, и более мелкими фазовыми переходами.

 

Принципиальная схема стоячих акстических волн колокола (на самом деле, не менее 12 фазовых переходов (условно – пар динамических головок)

1. + синфазно с 3, но в

 

противофазе с 2

_

 

 

.

 

+ +

3.

 

Шатов А. И. описывает такие особенности звучания колокола: «В первый момент (момент удара) слышно очень большое количество (десять и более) тонов, составляющих общий звук колокола. Но уже через небольшой промежуток времени (величина его зависит от веса колокола) остаются слышимыми всего несколько тонов, как правило, три. Они и определяют продолжительность звучания колокола.

Самый низкий тон образуется за счет колебаний, вызванных изменением формы нижней части колокола от круговой к эллиптической в двух взаимоперпендикулярных направлениях, то есть в плоскости качания языка и плоскости ей перпендикулярной. Если представить колокол, рассеченный этими плоскостями, то линии пересечения будут представлять четыре меридиана, которые являются линиями максимума излучения колокола...

Тон колокола на октаву выше (частота колебаний в два раза больше) образуется точно так же, только за счет колебаний верхней, близкой к цилиндрической, части колокола. Таким образом, колеблющийся колокол представляет собой как бы звучащий крест. Отсюда, очевидно, вытекает условие, определяющее положение колокола на звонице.Вот это условие: плоскость качания языка и плоскость ей перпендекулярная должны проходить через открытые проемы колокольни.»

Еще одно особенность – мягкое звучание колокола. Имеется в виду, мягкое, глубокое пронизывающее звучание. И здесь дело не в том, что колокол излучает инфразвуковые и ультразвуковые колебания.