Значение слова биения

мн. Периодические колебания амплитуды звуковых, световых и других волн, наблюдаемые при взаимодействии двух таких волн с близкими частотами (в физике).

колебания с периодически изменяющейся амплитудой, возникающие при наложении 2 колебаний с близкими частотами f1 и f2. Биения используют для настройки музыкальных инструментов, а также для измерения частоты, емкости, индуктивности и т.д. Частота биения F = f1 - f2.

колебания с периодически меняющейся амплитудой, возникающие в результате наложения двух гармонических колебаний с несколько различными, но близкими частотами. Б. возникают вследствие того, что разность фаз между двумя колебаниями с различными частотами всё время изменяется так, что оба колебания оказываются в какой-то момент времени в фазе, через некоторое время ≈ в противофазе, затем снова в фазе и т.д. Если А1 и А2 ≈ амплитуды двух накладывающихся колебаний, то при одинаковых фазах колебаний амплитуда результирующего колебания достигает наибольшего значения A1 + A2, а когда фазы колебаний противоположны, амплитуда результирующего колебания падает до наименьшего значения A1 ≈ A2. В простейшем случае, когда амплитуды обоих колебаний равны, их сумма достигает значения 2А при одинаковых фазах колебаний и падает до нуля, когда они противоположны по фазе (рис.). Результат наложения колебания можно записать в виде: где w1 и w2 ≈ соответственно угловые частоты двух накладывающихся гармонических колебаний (начальные фазы обоих колебаний полагаются равными нулю, т.к. они не играют роли в образовании Б.; играет роль только разность фаз между обоими колебаниями, которая всё время меняется от 0 до 2p). Если w1 и w2 мало различаются, то в выражении (

1. величину

   можно рассматривать как медленно меняющуюся амплитуду колебания

   Угловая частота W = w1 ≈ w2; называется угловой частотой Б. Именно, поскольку частота w1 + w2 много больше частоты Б., мы вправе рассматривать переменную величину (

2. как амплитуду колебаний (

3. , т.к. величина (2), хотя и не постоянная (какой должна быть амплитуда), но меняющаяся лишь медленно. По мере сближения частот w1 и w2 частота Б. уменьшается, исчезая при w1 ╝ w2 («нулевые» Б.), этим пользуются при настройке музыкальных инструментов. В радиотехнике гетеродинный приём (см. Гетеродин ) называется «приёмом на Б.». Суть его заключается в том, что если 2 гармонических колебания подать на нелинейный элемент ≈ детектор , то получается гармоническое колебание с разностной частотой W. Т. к. разностная частота много ниже частоты принимаемых колебаний, то при некоторых соотношениях частот она может восприниматься на слух.

   Определение частоты тона Б. между измеряемым и эталонным колебанием ≈ один из наиболее точных методов сравнения измеряемой величины с эталлонной, широко применяемый на практике. С помощью Б. можно обнаружить чрезвычайно малые разности частот; поэтому «метод Б.» применяют в разнообразных приборах для измерения частот, ёмкости, индуктивности и т.д.

   Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959.

   С. Э. Хайкин.

Бие́ния — явление, возникающее при наложении двух периодических колебаний, например, гармонических , близких по частоте, выражающееся в периодическом уменьшении и увеличении амплитуды суммарного сигнала. Частота изменения амплитуды суммарного сигнала равна разности частот исходных сигналов.

Биения возникают от того, что один из двух сигналов линейно во времени отстаёт от другого по фазе , и, в те моменты, когда колебания происходят синфазно , суммарный сигнал оказывается максимален, а в те моменты, когда два сигнала оказываются в противофазе, они взаимно гасят друг друга. Эти моменты периодически сменяют друг друга по мере того, как нарастает отставание.

Биения звука можно слышать при настройке музыкальных инструментов , например, струнных по камертону . Если частота струны незначительно отличается от частоты камертона, то слышно, что звук пульсирует — это и есть биения. Струну для настройки в унисон с камертоном нужно подтягивать или ослаблять так, чтобы частота биений уменьшалась. При совпадении высоты звука с эталонным биения полностью исчезают. Биения звука также можно услышать при игре на музыкальных инструментах, например пианино или гитаре, когда различной высоты звуки создают интервалы и многозвучия ( аккорды ).

В современных аккордеонах и баянах два других язычка, при изготовлении инструмента, специально немного расстраивают по частоте относительно язычка, настроенного в унисон к ноте, чтобы получить характерное звучание инструмента, образующегося в результате эффекта биений.

Эффект биений используется в электронике для вычитания частот сигналов. Например, в супергетеродинных радиоприёмниках биения между частотами гетеродина и принимаемого сигнала преобразуются в промежуточную частоту , сигнал которой далее усиливается.

{{Listen

Имя_файла = Sound_Beating.ogg

Название = Биения между двумя звуковыми частотами 300 Гц и 305 Гц.

Описание = }}