Решение: Профиль звуковой дорожки
Статья к заданиюОткрытие звукозаписи
Прочитайте текст и выполните задания.
Открытие звукозаписи
Люди издавна стремились если не сохранить звук, то хотя бы как-то его зафиксировать. Запись музыкальных произведений, рассказов и пьес на граммофонные или патефонные пластинки стала массовой формой звукозаписи.
На рисунке 1 дана упрощённая схема механического звукозаписывающего устройства. Звуковые волны от источника звука (певца, оркестра и т.д.) попадали в рупор 1, в котором была закреплена тонкая упругая пластинка 2, называемая мембраной. Под действием звуковой волны мембрана начинала колебаться. Колебания мембраны передавались связанному с ней резцу 3, остриё которого оставляло при этом на вращающемся диске 4 звуковую бороздку. Звуковая бороздка закручивалась по спирали от края диска к его центру. На рисунке 2 показан вид звуковых бороздок на пластинке, рассматриваемых через лупу при большом увеличении.
При воспроизведении звука граммофонную пластинку ставят под иглу, связанную с мембраной граммофона, и приводят пластинку во вращение. Двигаясь по волнистой бороздке пластинки, конец иглы колеблется, вместе с ним колеблется и мембрана, причём эти колебания довольно точно воспроизводят записанный звук.
Рисунок 1
Рисунок 2.
Профиль звуковой дорожки на граммофонной пластинке при большом увеличении
Обратитесь к общему тексту «Открытие звукозаписи». В исторически первом приборе Эдисона для записи и воспроизведения звука звуковая дорожка шла по цилиндрической спирали на сменном вращающемся барабане. Звук записывался в форме дорожки, глубина которой была пропорциональна громкости звука. А что меняется в профиле звуковой дорожки при увеличении громкости звука во время использования дискового фонографа, рассмотренного в тексте? Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаГромкость звука определяется амплитудой колебаний источника звука и мембраны звукозаписывающего устройства. При увеличении громкости амплитуда колебаний мембраны возрастает.
$$A \uparrow \Rightarrow \text{громкость} \uparrow$$Колебания мембраны передаются резцу, который формирует звуковую дорожку на вращающемся диске. В дисковом фонографе изменения звука записываются в виде боковых, или поперечных, отклонений дорожки.
$$A_{\text{мембраны}} = A_{\text{дорожки}}$$Следовательно, при увеличении громкости увеличивается амплитуда боковых отклонений дорожки. Её профиль становится более волнистым, с большим размахом отклонений; глубина дорожки при этом не является основной изменяющейся характеристикой.
$$A_{\text{дорожки}} \uparrow$$При увеличении громкости увеличивается амплитуда колебаний мембраны и резца, поэтому профиль дорожки становится более волнистым: возрастает размах её боковых отклонений. Для дискового фонографа изменяется главным образом боковая амплитуда дорожки, а не её глубина.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указывать, что при увеличении громкости увеличивается только глубина дорожки, как в цилиндрическом фонографе.
Путать громкость с частотой звука: частота определяет высоту тона, а не громкость.
Не указывать, что изменения происходят в виде боковых отклонений профиля дорожки.