Звук выстрела объясняется высокими давлением и температурой пороховых газов у дульного среза ствола.
Быстрое расширение пороховых газов после вылета пули из ствола, образование ударной волны сопровождается резким и громким звуком. Чем мощней заряд, тем существенней воспринимается звук выстрела. Другими словами это можно описать так: Чем мощней заряд тем больше низких частот (НЧ), следовательно этот звук НЧ слышен дальше по отношению высокочастотного и среднечастотного звука.
Органы слуха передают в мозг кодированную информацию, позволяющую интерпретировать или идентифицировать звуки. Уши осуществляют также обратную связь, с их помощью мы определяем направление и расстояние до источника звука. Человеческое ухо может слышать звуки в диапазоне от 20Гц до 20кГц.
Шум – это совокупность звуковых волн, сопровождающиеся расширением и сжатием в воздухе под действием источника звука. Шум состоит из большого числа тонов различной силы и частоты. Они и вызывают неприятные ощущения. Единицей измерения шума является децибел, сокращенно – «дБ».
Как и любой другой волновой процесс, звук характеризуется таких параметром, как частота (f). Человеческое ухо улавливает звуковые колебания в диапазоне частот от 20 Гц до 12 500 Гц. Данный диапазон частот называется акустическим диапазоном.
Звуки с частотами ниже диапазона «слышимости» человека (от 1 Гц до 20 Гц) называется инфразвуком.
Звуки с частотами выше (от 12 500 Гц и выше) называется ультразвуком.
Частотная кривая A приблизительно соответствует амплитудно-частотной характеристике слуха человека в условиях невысокого уровня, B – среднего, С – высокого уровней шума. Частотные фильтры D имеют специфическое назначение – используются для оценки авиационного шума.
Следует отметить, что в настоящее время для нормирования шума чаще всего используют фильтры A и С.Фильтр A – при замерах уровней шума на рабочих местах, в жилых зонах, транспорте.
Фильтр С – для оценки пиковых уровней шума.
Ухо человека имеет такое строение, что низкие частоты звука воспринимаются более интенсивней чем высокочастотные…
На примере сравнения летящей мухи и комара видно, что полёт мухи мы слышим гораздо сильней чем полёт комара. Это обуславливается частотой звука. Или в далеке играющая музыка воспринимается как отдельные низкочастотные, т.е. слышен барабан или бас гитара. Классический пример: Все мы слышали звук свистка арбитра на футбольном поле, но никто не слышит звук свистка, который используют дрессировщики животных – частота звука которого составляет 17-20кГц.
Принцип работы ДТК-ЗТ (дульный тормоз компенсатор – закрытого типа) он же “глушитель”, “саунд модератор”, “банка” “УМС (устройство малошумной стрельбы)” и т.п…., заключается в том, что срезаются низкие частоты (НЧ) звука выстрела, которые слышно на большие расстояния относительно средних и высоких частот.
Для определения эффективной работы ДТК-ЗТ (глушитель) были произведены замеры звука выстрела.
На фото виден спектральный анализ звука выстрела в диапазоне частот от 20 Гц до 30 кГц. Измерения проводились на расстоянии 40 м от оружия и в направлении выстрела, чтобы получить более точную картину по частотному диапазону и громкости звука.
На следующем графике приводится сравнение звука выстрела патроном 7,62х39 скорость пули 720 м/с с ДТК-ЗТ (глушитель), с выстрелом из малокалиберной винтовки ТОЗ-8, патрон 22LR скорость 345 м/с. Как видно из графика, громкость и частотный диапазон практически одинаков.
Замеры звука делали с помощью микрофоном BEHRINGER ECM8000, который имеет линейную частотную характеристику.
Диаграмма направленности всенаправленный
Частотная характеристика 20—20000 Гц
Тип микрофона конденсаторный
Чувствительность -70 дБ · В
Сопротивление 200 Ом
Фантомное питание от +15В до +48В
Масса 120 г
Подключение XLR
Диаграмма направленности:
Амплитудно-частотная характеристика:
Микрофон был установлен в 2,5 метрах от пульного выхода, на 2 часа. Результат:
| Зеленый | – | выстрел без ДТК-ЗТ, патрон .22LR, скорость 345 м/с |
| Голубой | – | выстрел с ДТК-ЗТ, патрон 7,62х39, скорость 720 м/с |
| Зеленый | – | Выстрел без ДТК-ЗТ, патрон .22LR, скорость 345 м/с |
| Коричневый | – | Выстрел с ДТК-ЗТ, патрон 7,62х51, скорость 970 м/с |
| Зеленый | – | Выстрел без ДТК-ЗТ, патрон .22LR, скорость 345 м/с |
| Кирпичный | – | Выстрел с ДТК-ЗТ, патрон 7,62х54, скорость 820 м/с |
| Зеленый | – | Выстрел без ДТК-ЗТ, патрон .22LR, скорость 345 м/с |
| Коричневый | – | Выстрел с ДТК-ЗТ, патрон .338 Lapua Magnum 16.2g/250gr, скорость 865 м/с |
| Кирпичный | – | Выстрел с ДТК-ЗТ, патрон 7,62х54, скорость 830 м/с |
| Зеленый | – | Выстрел без ДТК-ЗТ, патрон .22LR, скорость 345 м/с |
| Коричневый | – | Выстрел с ДТК-ЗТ, патрон .338 Lapua Magnum 16.2g/250gr скорость 865 м/с |
“МИФЫ и ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ”:
Для снижения уровня звука выстрела на 25-35 Дб необходимо произвести расчет параметров ДТК-ЗТ.
Рассмотрим на примере: патрон калибра 22 Lr, который имеет количество пороха 0,1 гр., и патрон калибра 308 который имеет 3,0 гр..
При сгорании пороха они создадут разное количество газа. Считается, что из 1-го грамма пороха получается 1 литр газа.
При расчете и дальнейшем изготовлении ДТК-ЗТ нужно руководствоваться здравым смыслом и исходить из компромисса между эффективностью и габаритами.
Ну кому нужен прибор на оружие с “очень высокой” эффективностью у которого корпус имеет длину 1 метр, диаметр 30 сантиметров и вес в 10 кг? Или наоборот применив корпус прибора рассчитанный под патрон 22Lr с минимальной эффективностю ?
Пример: выбора ДТК-ЗТ под 308 калибр у которого навеска пороха патрона 3 грамма.
Между эффективностью в 35 Дб и весом в 700 грамм – и – весом в 300 грамм, но эффективностью в 25 Дб.
Поэтому выбор модели ДТК-ЗТ остается за Вами.
Для справки: разница уровня звука на 3 Дб соответствует увеличению в 2раза, на 5 Дб в три раза, на 10 Дб в 10 раз.