nstitutionen för hälsovetenska och medicin Kod: Ämnesområde Hörselvetenska A Kurs Akustik och ljudmiljö, 7 h Kurskod: HÖ115 Tentamensty ndividuell salstentamen Tentamenstillfälle 1 Provkod 5, Ljudalstring, ljudutbredning, ellära och elektroakustik Datum 212-11-9 Tid 3 timmar Kursansvarig Susanne Köbler Tillåtna hjälmedel Miniräknare Linjal Sråklexikon vid behov Övrig information Tentamensformuläret ska lämnas in tillsammans med tentamenssvaren! Formelsamling finns sist i tentamensformuläret. Resultat: Max oäng: 52 Väl godkänd: 44 Godkänd: 36,5 Ditt resultat:
Ljudets egenskaer 1) Hur beskrivs ljud inom fysiken? (3) 2) Figur 1 visar vågformen av en ren ton. Figur 1 2a) Tonen används under en hörselmätning för att få fram ett audiogram. Först mäter man tontrösklar genom hörtelefoner där ljudet breder ut sig via luften i hörselgången. Beräkna tonens våglängd. 2b) Som andra mätning för framtagandet av audiogrammet genomförs även en mätning med så kallad benledning, där ljudet leds via skallbenet till innerörat. Om man utförde en beräkning av våglängden även för denna mätning, hur skulle resultatet se ut i förhållandet till våglängden som beräknades i ugift 2a)? Motivera ditt svar. 2c) Under mätningen av tontrösklarna modifierar man ljudets intensitet. Om man halverar ljudets intensitet, vad händer med ljudets ljudtryck? Motivera ditt svar. (2) (2) Ljudutbredning 3) En monool-ljudkälla sänder ut ljudvågor i ett fritt fält. Hur ser ljudets vågfronter ut nära källan och å långt håll? Beskriv med både ord och figur. 4) Ange och förklara de olika ljudvågsfenomen som en ljudvåg kan utsättas för vid ljudutbredning i ett normalt bostadsrum å kvällen efter en mycket varm sommardag. Det är fortfarande mycket varmt i rummet och fönstret är öet för att den svalare kvällsluften ska kunna komma in. (2) (8) 5) På ditt arbete som audionom träffar du Arne, som är 62 år gammal. Själv tycker Arne att han hör fortfarande mycket bra, det är enbart för att vara snäll mot sin hustru som han har bokat tid hos dig. Hustrun tycker nämligen att det har blivit svårt att kommunicera med Arne och att hon måste höja rösten en hel del för att han ska kunna höra vad hon säger. Arne anser inte riktigt att en hörselundersökning behövs, man märker ju att det går att kommunicera när han nu sitter å mottagningen framför dig. På rummet sitter ni ungefär 5 cm från varandra och det stämmer att Arne kan följa konversationen som förs i vanlig samtalsstyrka med ungefär 55 db SPL. När du dock ställer dig vid fönstret,
2m bort från Arne kan han inte längre höra vad du säger, fast du fortfarande använder dig av vanlig samtalsstyrka. Hur starkt ungefär låter dina talsignaler hos Arne nu? Motivera ditt svar. 6) Figur 2 visar två rum med en dörr emellan. En högtalare som avger musik står i ena rummet, riktad mot dörren. En erson står i det andra rummet, dock ej i samma linje som högtalaren. Personen kan ändå höra musiken, men den låter inte naturligt. Vissa frekvenser verkar saknas. Förklara det akustiska fenomenet som ligger bakom ersonens ulevelse samt resonera om vilka frekvenser som saknas och varför. Figur 2 7) På din semesterresa i Norge hade du oturen att å en ganska krånglig väg, där man inte kunde köra om, hamna bakom en stor långtradare. Långtradarens motor lät en hel del, men det gick att stå ut med under största delen av färden. Obehagligt blev det vid ett tillfälle när ni körde in i en tunnel. Plötsligen blev långtradarens motorljud mycket starkare än tidigare, även om det verkade uträda korta erioder där ljudet var mycket svagare än tidigare. Hur förklarar du denna ulevelse? Filtrering 8a) Vilken ty av filter beskriver figur 3? Ange brytfrekvens och attenuation rate. (3) Figur 3 8b) Signalen som illustreras i figur 4 å nästa sida filtreras med filtret i figur 3. Rita in den resulterande signalen i det tomma diagrammet (figur 5) och ta enbart med frekvensband som kan ufattas av det mänskliga örat.
Figur 4 Figur 5 Ellära och elektroakustik 9a) Rita en jordad krets med en växelsänningskälla å 23V och en glödlama som har en effekt å 45W. (3) 9b) Beräkna strömmen för kretsen. Visa dina beräkningar. (2) 9c) Beräkna med hjäl av Ohms lag glödlamans motstånd. Visa dina beräkningar. (2) 1a) Beskriv vilken ty av krets och sänningskälla som illustreras i figur 6. (3) Figur 6 1b) Under förutsättningen att R1 = 2 k och R2 är en fjärdedel så stor som R1, hur stor är R3? (2)
Formelsamling c luft = 343 m/s f n (2n 1) c 4l Kirchhoffs lag för seriekoling: Kirchhoffs lag för arallellkoling R tot = R 1 + R 2 + R 3 + R 4 + U in = U 1 + U 2 + U 3 + U 4 +. = konstant över hela kretsen +.. tot = 1 + 2 + 3 + 4 +. U = konstant över hela kretsen [ ] [ ] [ ] [ ] L 2 log 2μPa dbspl L 1 log 12 W 1 2 m dbsl