Distribucija zvuka. Parametri koji karakteriziraju zvučno polje. Parametri koji karakteriziraju fizičke količine zvuka koji karakteriziraju zvučno polje
U okolišu. Koncept "Z. P. " Obično se primjenjuje za područja, veličine na ry narudžbi ili više zvuka. Valovi. S energijom. Stranke Z. P. karakterizira gustoća zvuka. energija (energetski oscilatori. Proces po jedinici. Volumen); U slučajevima kada je karakteriziran intenzitetom zvuka.
Slika Z. P. Općenito, ne ovisi samo o akustič. Snaga i har-ki radijatora - izvor zvuka, ali i iz položaja i granica okoliša i površine podjele. Elastični medij, ako su dostupne takve površine. U neograničenom homogenom mediju Z. str. Jedan izvor YAVL-a. Polje trčanja vala. Za mjerenje Z. P. mikrofona, hidrofon, itd. Njihova je veličina poželjna biti mala u usporedbi s valnom duljinom i karakterističnim dimenzijama heterogenosti polja. Prilikom studiranja Z. P. također se primjenjuje. Metode vizualizacije zvučnih polja. Proučavanje Z. str. Split Emiteri proizvode u mrtvim kamerama.
Fizički enciklopedijski rječnik. - m.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .
Zvučno polje
Kombinacija raspodjele prostornih vremena karakteriziraju audio poremećaj. Najvažnije od njih: zvučni tlak P, oscilatorne čestice v, oscilatorno premještanje česticax. , Relativna promjena gustoće (t. N. Akustič.) S \u003d DR / R (gdje R - mediji), adijabatič. DEM se mijenja d T, prateći kompresijski i rezni medij. Uvođenjem koncepta 3. n. Srijeda se smatra solidnom i molekularnom strukturom tvari koja se ne uzima u obzir. 3. P. studirao je ili metodama geometrijska akustika, Ili na temelju teorije valova. Pritisak zadovoljava val ur
I s poznatim R Možete definirati preostale karakteristike 3. P-Lam: 
Gdje od - Brzina zvuka, g \u003d c P./c V. - omjer toplinskog kapaciteta s poštom. pritisak na toplinski kapacitet s poštom. Volumen, a - koeficijent. toplinska ekspanzija srednji. Za harmoničan. 3. P. val ur-straga u helmholtz ur: d R+k. 2 R \u003d 0, gdje k \u003d.w. / C - broj valova za frekvenciju w i izraze za vlan i x uzeti obrazac:
Osim toga, 3. str. Mora zadovoljiti granične uvjete, tj. Zahtjeve, koji se nameću vrijednosti koje karakteriziraju 3. str., Phys. Svojstva granica - površine koje grade medij, površine koje ograničavaju prepreke smještene na medij i površine dijela za odvajanje. okruženja Na primjer, na apsolutno krutoj granici komponente oscilacije. Ubrzati v. mora kontaktirati nulu; Na slobodnoj površini treba biti nult zvučni tlak; na granici koju karakterizira impedancija akustična, p / v n Trebalo bi biti jednaka specifičnoj akustičnoj. rub impedancije; Na površini dijela dvaju medija R i v. Na obje strane površine treba biti jednako jednako. U stvarnim tekućinama i plinovima postoji dodatno. Granični uvjet: Žalba na nultu tangentni oscilacija. Brzina na krutoj granici ili jednakosti tangentne komponente na površini dijela dvaju okruženja. P \u003d p (x6 ct Trčanje duž osi H. U pozitivnom (znak "-") i negativan (znak "+"). U ravnom valu p / v.\u003d Br. izgdje je R. iz - Otpor srednji. Na mjestima će staviti. oscilacija smjera zvučnog tlaka. Brzine u tekućem valu podudara se s smjerom širenja valova, bit će odbijen na mjestima. Pritisci - nasuprot tom smjeru iu mjestima tlaka tlaka u nultu oscilaciju. Brzina također dodaje na nulu. Harmonik. Stan značajke: p.=p. 0 cos (w t.-kX +.j ,
Gdje R 0 i J 0 - respektivno, amplituda vala i njezin početak. U točki x \u003d 0. U okruženjima s disperzijom zvučne brzine, brzina harmonika. Valovi iz\u003d W / k. Ovisi o frekvenciji.2) fluktuacije ograničenog. regije medija u odsutnosti vanjskog. utjecaji, npr. 3. P., što se događa u zatvorenom volumenu s danim NCH. Uvjeti. Takav 3. str. Može biti predstavljen kao superpozicija stojećih valova karakterističnih za ovaj volumen medija.3) 3. P. koji proizlazi u nezran. Okruženje za dane nach. Uvjeti - vrijednosti R i vlan u nekom početku. Trenutak vremena (na primjer, 3. str., Koji se pojavljuje nakon eksplozije) .4) 3. P. Zračenje stvorenim oscilirajućim tijelima, potocima tekućine ili plina, udaranje mjehurića, itd. Nat. ili umjetnosti. Akustični. emiteri (vidi Zvuk zračenja). Najjednostavniji zračni polji su sljedeći. Monopol - sferijski simetričan val; Za harmoničan. Zračenje ona ima oblik: p \u003d -i.rwqem ( ikr.) / 4p. r.gdje je Q. -
Izvorna izvedba (npr. Stopa promjene u volumenu pulsirajućeg tijela, mala u usporedbi s valnom duljinom) u središtu vala i r. - udaljenost od centra. Amplituda zvučnog tlaka tijekom mijenjanja monopola s udaljenostima kao 1 / r., ali 
U neispunjenoj zoni ( kr.<<1) vlan varira s udaljenosti kao 1 / r. 2, i u valu ( kr.\u003e\u003e 1) - kao 1 / r., Faze smjene j između R i vlan Monotono se smanjuje od 90 ° u sredini vala do nule u beskonačnosti; Tg j \u003d 1 / kr., Dipoil zračenje - sferično. Otapanje vala s "osam-ognjište" uzorak reference:
Gdje F - Sila koja se primjenjuje na medij u središtu vala, Q je kut između smjera sile i smjera do točke promatranja. Isto zračenje stvara sfera radijusa a.<
Mjerenje parametara 3. P. Izrađuje Split. Zvučni prijemnici: mikrofoni - za zrak, hidrofon - Za vodu. U proučavanju fine strukture 3. p .
Trebaju se koristiti prijemnici, veličina to-raye je mala u usporedbi s valnom duljinom zvuka. Vizualizacija zvučnih polja Mogući način promatranja difrakcija svjetla na ultrazvuku, metoda na temelju topline ( Metoda sjene) Metoda elektroničkog optičkog. transformacija, itd. Lit: Bergman L .. Ultrazvuk i njegova uporaba u znanosti i tehnologiji, perja. s njim., 2 ed., m. 1957; RS e v K i N S. N., tijek predavanja o zvučnoj teoriji, M., 1960; Isakovich M.A., general, M., 1973. M. A. Isakovich.
Fizikalna enciklopedija. U 5 volumena. - m.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .
Gledajte što je "zvučno polje" u drugim rječnicima:
Područje prostora u kojem se primjenjuju zvučni valovi. Koncept z. Str. Obično se koristi za područja koja se udaljavaju od izvora zvuka, čije su dimenzije značajno veće od valne duljine (λ) zvuka. Jednadžba koja opisuje ... ... Tehnika enciklopedijeFizikos terminų Žodynas.
zvučno polje Enciklopedija "zrakoplovstva"
zvučno polje - Zvučno polje je prostor prostor u kojem se distribuiraju zvučni valovi. Koncept z. Str. Obično se koristi za područja koja se udaljavaju od izvora zvuka, čije su dimenzije značajno veće od valne duljine λ zvuka. Jednadžba, ... ... Enciklopedija "zrakoplovstva"
Područje prostora u kojem se primjenjuju zvučni valovi, tj. Akustične oscilacije čestica elastičnog medija (krute, tekuće ili plinovite) koji se pojavljuju ovo područje. Z. str. Definiran potpuno, ako za svaki to ... ... ... ... Velika sovjetska enciklopedija
Prostor prostor, zvuk proširio na roj. Valovi ... Prirodna znanost. enciklopedijski rječnik
zvučno polje reflektiranih valova (s akustičnom prijavom) - - Teme Industrija nafte i plina HR sekundarno zvučno polje ... Direktorij tehničkog prevoditelja
Pod zvukom * polje razumije ograničeno područje prostora u kojem se distribuira hidroakustični paket. Zvučno polje može postojati u bilo kojem elastičnom mediju i oscilacije njegovih čestica koje proizlaze iz utjecaja vanjskih poremećaja čimbenika. Posebno obilježje navedenog procesa iz bilo kojeg drugog naručenog kretanja čestica medija je da na niskim poremećajima, širenje valova nije povezana s prijenosom same tvari. Drugim riječima, oscilacije svake čestice dolazi u odnosu na položaj koji je zauzela prije izlaganja poremećaja.
Idealan elastični medij u kojem je zvučno polje se širi može biti predstavljen kao skup apsolutno krutih elemenata vezanih uz elastične veze (sl. 1.1). Trenutno stanje oscilirajuće čestice ovog medija karakterizira njegov raseljavanje u. u odnosu na ravnotežnu poziciju oscilacijska brzina V.i frekvencija oscilacije. Oscilatorna brzina određena je prvim derivatom vremena od premještanja čestice i važna je karakteristika u razmatranju procesa. U pravilu su i parametri skladni vremenski funkcije.
Čestica 1
(Sl. 1.1), koja je montirana veličinom U. Od njegovog ravnotežnog položaja, kroz elastične komunikacije ima utjecaj na čestice oko nje, prisiljavajući ih i na pomicanje. Kao rezultat toga, ogorčenje izvana počinje širiti u mediju koji se razmatra. Ako zakon mijenja premještanje čestice 1
Određena jednakošću 
Gdje U M. - amplituda oscilacija čestica i w. - učestalost oscilacija, zatim zakon kretanja drugih i. Čestice u hoo mogu biti predstavljene kao:
gdje U mi. - amplituda oscilacije i. - Oh čestica, y i.- fazni pomak tih oscilacija. Kao što je uklonjeno iz izvora uzbude medija (čestice 1 ) oscilacija amplitudes U mi. Zbog raspršenja energije smanjit će se i fazni pomaci y i.zbog ograničene stope pobude - povećanje. Tako, ispod zvučno polje Također možete razumjeti kombinaciju čestica za osciliranje tekućine.
Ako u zvučnom polju označite čestice koje imaju istu fazu oscilacije, dobivamo krivulju ili površinu koja se zove prednji dio vala, Prednji dio vala se stalno uklanja iz izvora perturbacije na određenoj brzini, koja se zove brzina razmnožavanja prednje strane vala, stope razmnožavanja valovaili jednostavno brzina zvuka U ovom okruženju. Vektor određene brzine je okomit na površinu prednje vala u točki koja se razmatra i određuje smjer zvučna greda, uz koje se val primjenjuje. Ova brzina značajno ovisi o svojstvima okoliša i njegovog trenutnog stanja. U slučaju razmnožavanja zvučnog vala u moru, brzina zvuka ovisi o temperaturi vode, njezinoj gustoći, salinitetu i brojnim drugim čimbenicima. Dakle, s povećanjem temperature za 1 0 s, brzina zvuka se povećava za oko 3,6 m / s, i uz povećanje dubine od 10 m, raste za oko 0,2 m / s. U prosjeku, u morskim uvjetima, brzina zvuka može varirati u roku od 1440 do 1585 m / s. Ako okruženja anizotropan, Imati različita svojstva u različitim smjerovima iz centra za ogorčenje, brzina širenja zvučnog vala također će biti različita, ovisno o ovim svojstvima.
Općenito, brzina širenja zvučnog vala u tekućini ili plinu određuje se sljedećim izrazom:
(1.2)
gdje DO - modul volumetrijske elastičnosti medija, r 0 - Gustoća neoteženog medija, njezinu statičku gustoću. Volumetrijski elastični modul je numerički jednak naponu, koji se javlja u mediju tijekom njegove jedinice relativne deformacije.
Elastični val se zove longitianAko se oscilacije čestica razmatraju u smjeru širenja vala. Val se zove poprečanako se čestice mijenjaju u ravninama okomito na smjer propagiranja vala.
Poprečni valovi se mogu pojaviti samo u takvom mediju koji ima elastičnost obrasca, tj. Sposobno se opirati deformaciji smjene. Samo solidna tijela imaju tu imovinu. Longitudinalni valovi povezani su s volumetrijskom deformacijom medija, tako da se mogu širiti kao u čvrsta tijelai u tekućim i plinovitim medijima. Iznimka od ovog pravila površinski Valovi su formirani na slobodnoj površini tekućine ili na površinama neintegracijske medije s različitim fizičkim karakteristikama. U tom slučaju, čestice tekućine istovremeno čine uzdužne i poprečne oscilacije, opisujući eliptične ili složenije trajektorije. Posebna svojstva površinskih valova objašnjava se činjenicom da u njihovom obrazovanju i distribuciji, snaga gravitacije i površinske napetosti igraju odlučujuću ulogu.
U procesu oscilacija u poremećenom mediju, zona se pojave povećavaju i reduciraju na ravnoteži tlak i gustoću. Pritisak 
gdje - trenutno značenje u zvučnom polju i statički tlak medija u odsutnosti uzbude, nazvan zvuk i numerički jednaka sili s kojom val djeluje na jediničnu platformu, koja je okomita na smjer njezina širenja. Zvučni tlak je jedna od najvažnijih karakteristika stanja medija.
Procijeniti promjenu gustoće medija, upotrijebite relativnu vrijednost koja se zove pečat C.koji se određuje slijedećom jednakošću:
(1.3)
gdje r1 -trenutna vrijednost gustoće medija u trenutku za koju ste zainteresirani i r 0 -njezina statička gustoća.
Svi gore spomenuti parametri mogu se definirati ako je poznata neka skalarna funkcija, nazvana potencijalna j oscilacijske brzine.U skladu s Helmholtz teoremom, taj potencijal u potpunosti karakterizira akustične valove u tekućim i plinovitim medijima i povezan je s vibracijskom brzinom. vlan Sljedeću jednakost:
. (1.4)
Zoveni longitudinalni zvučni val ravanAko je njegov potencijal j. i drugi povezani s IT vrijednostima koje karakteriziraju zvučno polje ovise samo na vrijeme i jedan od njihovih dekrenutih koordinata, na primjer, h.(Sl.1.2). Ako se vrijednosti spominju samo na vrijeme i udaljenosti r. od neku točku oko Prostor, nazvan središte vala, Zoveni longitudinalni zvučni val sferičan, U prvom slučaju, val front će biti linija ili ravnina, u drugom luku ili sferičnoj površini.
U elastičnim okruženjima, pri razmatranju procesa u zvučnim poljima, može se koristiti princip superpozicije. Dakle, ako je okruženje distribuirano sustavom valova određenih potencijalima j 1 ... jPotencijal dobivenog vala bit će jednak količini tih potencijala:
(1.5)
Međutim, pri razmatranju procesa u moćnim zvučnim poljima, potrebno je uzeti u obzir mogućnost manifestacije nelinearnih učinaka koji mogu učiniti neprihvatljivo korištenje načela superpozicije. Osim toga, na visokim razinama ogorčenog medija udara, elastična svojstva medija može se radikalno povrijediti. Dakle, u tekućem mediju, mogu se pojaviti praznine ispunjene zrakom, njegova kemijska struktura se mijenja, itd. Na prethodno prikazanoj (sl. 1.1.) Modeli će biti ekvivalentni rupturi elastičnih veza između čestica medija. U tom slučaju, energija potrošena na stvaranje oscilacija praktično će se prenijeti na druge slojeve, što će onemogućiti rješavanje ovog ili tog praktičnog zadatka. Nazvan je fenomen kavitacija.
Od energetske točke gledišta, zvučno polje se može okarakterizirati struja zvučne energijeili zvučna snaga R.koji se određuju brojem zvučne energije W.prolazi kroz ovu površinu po jedinici vremena:
(1.6)
Zvučna snaga povezana s kvadratom s.površina koja se razmatra, određuje intenzitet Zvučni val:
(1.7) U posljednjem izrazu pretpostavlja se da je energija ravnomjerno raspoređena na mjestu s..
Često se koncept koristi za karakterizaciju zvučnog okruženja. gustoća zvučne energije, koji je definiran kao količina zvučne energije, pada po jedinici volumena elastičnog medija.
Istražimo odnos između pojedinačnih parametara audio polja.
1.3 jednadžba obavještajnog okruženja
Jednadžba kontinuiteta medija povezuje potencijal brzine i brtve. U nedostatku praznina u eksplozivnom okruženju postoji zakon o očuvanju mase, koji se može zabilježiti u sljedećem obliku:
gdje W 1. i r 1.- Gustoća volumena i tekućine u zvučnom polju i W 0 i r 0 - isti parametri u odsutnosti perturbacije. Ovaj zakon sugerira da u krutom linearnom mediju, promjena volumena uzrokuje takvu promjenu u gustoći medija, koja njihov proizvod koji odgovara masi volumena volumena uvijek ostaje konstantna.
Kako bi se uvedeo pečatni medij za razmatranje, oduzimanje lijevog i desnog dijela jednakosti (1.8) W 0 r 1, Kao rezultat toga, imat ćemo:
(1.9)
Ovdje je to prihvaćeno 
Takva pretpostavka je moguća zbog činjenice da je u ultrazvuku frekvencije varijacije volumena i gustoće tekućine neznatno u odnosu na njihovu apsolutnu vrijednost i zamjenu u nazivniku jednakosti (1.9) vrijednosti r 1. na r 0 To praktično ne utječe na rezultat analize.
Neka biti ρ 1. \u003d 1,02 g / cm3, i ρ 0
\u003d 1,0 g / cm 3. Zatim
ali 
, Relativna pogreška usvojenih pretpostavki je 
.
Izrazite relativnu masovnu deformaciju medija zastupljenog lijevom dijelu jednakosti (1.9), kroz djelomične pomake čestica tekućine i uzeti u obzir da desna strana određene jednakosti određuje brtveni medij. Onda ćemo imati:
(1.10)
gdje U x, u y yi U z. - premještanje čestica medija duž odgovarajućih osi ortogonalnog koordinatnog sustava.
Razlikovanje po vremenu posljednja jednakost:
Ovdje v x, v yi v z.- Komponente oscilacijske brzine prema istim osi. S obzirom na to
(1.12)
(1.13) Gdje je ñ hamilton operater koji određuje prostornu diferencijaciju:
(1.14)
| Važno! |
Jednadžba oscilacijskog pokreta
Jednadžba oscilacijskog pokreta povezuje potencijal brzine i zvučnog tlaka među sobom. Da biste prikazali određenu jednadžbu, odaberite elementarnu glasnoću u audio polje, fluktuiranje duž osi oh(Sl. 1.3.) U skladu s Newtonovim zakonom, možete napisati:
(1.15)
gdje F -sila koja djeluje na namjenski volumen u smjeru osi oh,
m.- masu ovog volumena, j. - Ubrzanje volumena volumena duž iste osi . Ako odredite pritisak koji djeluje na rubu odabranog volumena, putem p 1. i p 2.i prihvatite to\u003e, onda F. Može se odrediti slijedećom jednakošću:
(1.16)
gdje 
Zamjena ekspresije (1.16) u jednakost (1.15) i uzimajući u obzir to 
Ubrzanje 
Kao i izvođenje granice za beskonačno niske vrijednosti, naći ćemo:
(1.17)
Uzimajući u obzir 
i 
Napokon dobiti:
. (1.18)
Potonja jednadžba ne sadrži koordinate i stoga je pošteno za val bilo kojeg oblika.
Jednadžba okoliša
Jednadžba stanja medija u odnosu na ultrazvučno polje, u kojem svi procesi postupa gotovo bez promjene temperature izražava odnos između tlaka i gustoće medija. U savršenoj tekućini u kojoj nema viskoznih frikcijskih sila, veličina zvučnog tlaka rproporcionalno krutosti okoliša DO i njegov pečat c.: 
Međutim, ako je medij stvaran, tada u njemu postoje viskozne frikcijske sile, čija je vrijednost proporcionalna viskoznosti medija i brzini promjene stanja medija, posebno, stopu promjene njegove pečat. Stoga će izraz koji određuje tlak u viskoznom mediju stjecanje komponente ovisno o ovim čimbenicima:
(1.19)
gdje je L koeficijent proporcionalnosti. Kao rezultat eksperimenata pronađena je procjena ovog koeficijenta, što je omogućilo konačni izraz koji određuje stanje medija, zapiši kao:
(1.20) gdje je H koeficijent dinamičke (Newton) viskoznosti medija. Rezultirajuća jednadžba je prikladna za bilo koji valni oblik.
Valna jednadžba
Jednadžba vala određuje zakon promjene potencijala brzine. Donijeti ovu jednadžbu zamjenu izraza (1.20) stanja medija u jednakost (1.18). Kao rezultat toga, dobivamo:
(1.21)
Kako bi se spriječio pečat medija kroz potencijal brzine, indeksiranje ekspresije (1.21) u vremenu:
(1.22)
S obzirom na odnos (1.13), dobiven iz stanja kontinuiteta srednjeg i jednakosti (1.2), napišite željenu valnu jednadžbu u konačnom obliku:
(1.23)
Ako je val ravan i raspodijeljen, na primjer, duž osi oh, potencijal brzine ovisit će samo o koordinatu h.i vrijeme. U tom slučaju, valna jednadžba će se pojednostavniji oblik:
(1.24) Rješavanje dobivenih jednadžbi možete pronaći zakon promjene potencijala brzine i, kao rezultat, bilo koji parametar koji karakterizira zvučno polje.
Analiza glavnih parametara zvučnog polja
Definiram početne parametre koji karakteriziraju ravan harmonički val. Da bismo to učinili, naći ćemo rješenje jednadžbe (1.24), što je linearna diferencijalna jednadžba drugog reda i stoga ima dva korijena. Ovi korijeni predstavljaju dva procesa j 1 (x, t)i j 2 (x, t)Definiranje valova koji se primjenjuju u suprotnim smjerovima. U izotropnom okruženju, parametri zvučnog polja u točkama koje su na raspolaganju iz izvora zračenja su isti, što nam omogućuje da se ograničimo na pronalaženje samo jednog rješenja, na primjer, za val j 1.razmnožavanje u pozitivnom smjeru osi oh.
Budući da je navedeno privatno rješenje funkcija trenutne koordinate i vremena, tražit ćemo ga kako slijedi:
gdje 
- frekvencija valova, m. - željeni koeficijent koji određuje ovisnost potencijala brzine od prostornih koordinata, 
- Broj vala 
, Izračunavanje potrebnih derivata iz j 1. I zamjenjujući ih u jednadžbu (1.24), naći ćemo:
(1.26) Rješavanje posljednje jednakosti u vezi m. I s obzirom da val negativne vrijednosti na uklanjanju iz izvora ometanja, imat ćemo:
(1.27)
U ultrazvučnom polju, drugi mandat u rezultatima izraza (1.27) je znatno manji od jedinice, što nam omogućuje da razgrađujemo ovaj izraz u redu za napajanje, ograničavajući ga dva člana:
(1.28)
Zamjena pronađenog vrijednosti m. U jednakosti (1.25) i uvođenju oznake
(1.29)
nalazimo konačni izraz za potencijal brzine j 1.:
Privatno potencijalno rješenje j2. Može se naći slično razmotriti slučaj:
Koristimo dobivene izraze kako bismo odredili glavne parametre zvučnog polja.
Zvučni tlak u distribucijskoj zoni pozitivnog usmjerenog vala određuje se sljedećom jednakošću:
(1.32)
gdje 
.
Ako se okrenete na jednakost (1.4) i razmislite o tome u ultrazvučnom polju \u003e\u003e aliIzraz oscilacijske brzine može se napisati u sljedećem obliku:
gdje 
Rezultirajući izrazi pokazuju da se promjene u trenutnim vrijednostima zvučnog tlaka i vibracijske brzine javljaju simfazu, kao rezultat toga, u mjestima medija, vektor oscilacijske brzine podudara u smjeru brzine širenja The Wave Front, iu ispusnim mjestima su suprotne njemu.
Naći ćemo omjer zvučnog tlaka i oscilacijske brzine, koja se zove Specifičan akustični otpor:
(1.34)
Specifični akustični otpor je važna karakteristika medija koji utječe na mnoge parametre procesa u njemu.
Širenje zvučnih valova
Prilikom stvaranja hidroakustičnih uređaja jedan od najvažnijih zadataka je ispravan odabir parametara zračenja: učestalost nosača signala paketa, metodu modulacije signala i njegovih značajki energije. Od toga ovisi o udaljenosti razmnožavanja valova, obilježja njegovog odbijanja i prolaze kroz različite granice medija medija s različitim fizička svojstva, Sposobnost označavanja signala s priložene smetnje.
Kao što je već spomenuto, jedna od glavnih energetskih karakteristika hidroakustičkog signala je njegov intenzitet. Izraz koji definira ovaj parametar može se naći iz sljedećih razmatranja. Razmotriti određeni osnovni dio prednjeg dijela vala područja, koji se, s fluktuacijama, pomaknuti u odnosu na početni položaj pomoću 
Ovo premještanje će se suprotstaviti snazi 
Unutarnja interakcija. Rad snage potrebne za osiguranje razmatranja fluktuacija će se potrošiti na prevladavanje tih sila, definira se kao radovi utrošeni po jedinici vremena:
(1.35)
gdje T. - razdoblje valova. S druge strane, intenzitet se određuje snagom provedenom na kreće singl Platforme prednjeg dijela vala i stoga će biti jednake:
(1.36)
Zamjena u dobivenu ekspresiju jednakosti (1.32) i (1.33) naći ćemo:
Ako smatrate da je 0,5 
- intenzitet signala u neposrednoj blizini emiter, zakon promjena u intenzitetu koji se uklanja iz izvora, određuje se slijedećom jednakošću:
(1.38)
Posljednja formula dobila je engleski fizičar i matematički stokes i nosi njegovo ime. To pokazuje da se uklanja iz izvora zračenja, intenzitet zvučnog vala se smanjuje pod eksponencijalnim zakonom. Štoviše, kako slijedi iz izraza (1.29), pokazatelj prigušenja ali Trg je proporcionalan učestalosti oscilacija zračnog vala. To nameće određena ograničenja na odabiru frekvencija frekvencije nosača, posebno s daleko osjetilima.
Međutim, koristeći Stokes formulu, nije uvijek moguće dobiti ispravnu procjenu procesa prigušenja zvučnog vala. Dakle, eksperimenti pokazuju da će zvučni valovi u morskom okruženju blijedi mnogo brže nego što slijedi iz gore navedenog izraza. Navedeni fenomen je posljedica razlike u svojstvima stvarnog medija iz idealizirane, obično se razmatra u teorijskom rješenju zadataka, kao i činjenicu da je morsko okruženje nehomogena tekućina koja uključuje žive organizme, mjehuriće zraka i drugo nečistoće.
U praksi, razne empirijske formule obično koriste različite empirijske formule za određivanje zakona promjena u intenzitetu zvučnog vala. Na primjer, na svojim frekvencijama leži u rasponu od 7,5 do 60 kHz, vrijednost koeficijenta ali U decibelima po kilometru (db / km) može se procijeniti pomoću sljedeće ovisnosti:
, (1.39)
a zakon promjena u intenzitetu s rasponom vibratora koji ne prelazi 200 km, s pogreškom do 10% određena je jednakošću:
(1.40)
U slučaju intenziteta sferičnog vala
. (1.41)
Od posljednjeg izraza slijedi da je val u velikoj mjeri oslabljen širenjem prednje strane s povećanjem udaljenosti r..
Ultrazvučni val u pokretu u homogenom izotropnom mediju rašireno. Međutim, ako je medij heterogen, put zvučne zrake je zakrivljen, i pod određenim uvjetima, signal se također može odraziti od međuproizvoda vodenog medija. Fenomen zakrivljenosti zvučnih zraka zbog nehomogenosti morskog okoliša naziva se refrakcijski zvuk, Refrakcija zvuka može imati značajan utjecaj na točnost hidroakustičkih mjerenja, stoga se treba procijeniti stupanj njezinog utjecaja u većini slučajeva.
Kada se snop širi u smjeru dna, odvija se, u pravilu, tri zone: izotermna (koja ima konstantnu temperaturu) površinsku zonu, zonu temperaturnog skoka, karakteriziran oštrim temperaturni gradijent i a donja izotermna zona (sl.1.4). Debljina zone skoka može biti nekoliko desetaka metara. Kada se zvučni val prođe kroz sloj skoka, postoji snažan lom i značajan pad intenziteta zvuka. Smanjenje intenziteta je posljedica odstupanja između zraka zbog oštrog refrakcije na gornjoj granici skoka, kao i njihov odraz od ovog sloja. Ekstremne zrake splitske zrake tvore zvučnu zonu sjena.
| Sl.1.4. |
ustati stajati val. Osobitost stojećeg vala je da se svi njegovi točkice mijenjaju s istom fazom, formirajući oscilirajuće valne duljine tijekom intervala, u kojima su amplitude oscilacija su maksimalni i čvorovi u kojima nema oscilacija. Stojeći val praktički ne tolerira energiju.
Refleksija i refrakcija zvučnih valova
Kada val padne na granicu dvaju medija, čestice koje pripadaju ovoj granici uzbuđeni su. S druge strane, oscilacije graničnih čestica kreću se valnim procesima, kako u mediju pada vala iu susjednom okruženju. Prvi val se zove razmišljatii drugi - refraktivan, Kutovi 
i (sl. 1.5) između normalne na površinu dijela i smjeru zrake nazivaju se kutovi pad 
odrazi refrakcija, respektivno. Prema zakonima karte, postoje jednakosti:
(1.42)
Ako postoji nekoliko granica medijske particije na putu širenja, jednakost će biti poštena:
(1.43)
Magnituda se zove stalni Snelius, Njegova vrijednost se ne mijenja uz zvučnu gredu.
Omjeri energije u padajućem, reflektiranim i lomljenim zrakama određuju se koeficijentima ALIi U refleksija i refrakcija. Ti koeficijenti određuju slijedeće jednakosti:
(1.44)
Može se pokazati da u okruženjima s istim akustičnim otporima, zvučna energija u potpunosti prolazi iz jednog okruženja na drugu. Ako postoji velika razlika u akustičnim otporima medija, gotovo sva energija incidenta odražava se od granica sučelja.
Razmatrani obrasci događaju se ako dimenzije reflektirajuće površine prelaze valnu duljinu incident zračenja. Ako je njegova valna duljina veća od dimenzija reflektirajuće površine, onda, u pravilu, val se djelomično odražava od prepreke (rasipanje), a djelomično ga omota. Pozvan je fenomen omotača vala prepreka difrakcija zvuka, Difrakcija se događa u predmetima čija veličina premašuje valnu duljinu oscilacija, ali u ovom slučaju fenomen se manifestira samo na rubovima reflektirajuće površine. Iza prepreke formira zona akustične sjene, u kojoj nema zvučnih oscilacija. U isto vrijeme, ispred prepreke, uzorak zvučnog polja kompliciran je interakcijom incidenta, reflektiranih i difrakcijskih valova. Zvučni val može se odraziti na brojne predmete raspršene u morska voda, kao što su mjehurići zraka, plankton, čestice čvrstih plutajućih tvari, itd. U tom slučaju, reflektirani signal se naziva signal. Odjel volumena, Doživljava prijemnik za radijaciju kao oscilirajući Szvuk na kraju signalne parcele. Na početku, ovaj Szvuk može imati prilično veliku razinu, a zatim brzo blijedi.
Reverb se može pojaviti zbog disperzije zvuka s ravnim površinama s malim u usporedbi s valnom duljinom nepravilnosti. Najčešće s takvim površinama je dno ili površina mora. Ovaj se Reverb zove dno ili površinski, respektivno.
, Osnovna načela hidroakustičkog osjetila
Gotovo svi hidroakustični navigacijski uređaji koji se koriste na voznoj floti djeluju u načinu aktivnog osjećaja vodenog prostora. Razvoj uređaja koji provode ovaj način predviđa potrebu:
§ definicije zahtjeva za zračenje sonde na temelju sadržaja zadatka rješavanja;
§ definicije primanja zahtjeva i prijenos antena;
§ analiza uvjeta za širenje ispitivanog signala i procjenu karaktera primljenog signala;
§ razvoj zahtjeva za ulazne blokove sustava koji obavlja početnu konverziju primljenog signala;
§ definicije sastava prijemnog puta koji transformacija primarnih informacija u obrazac potrebne za prikaz ili daljnje korištenje od strane drugih uređaja ili sustava;
§ Definicije sastava uređaja za prikaz i registracije informacija;
§ Formuliranje zahtjeva za izlazni signal hidroakustičkog uređaja sa strane drugih uređaja koji rade s njim.
Kao što je gore navedeno, radijacija za ispitivanje može biti kontinuirano ili impuls. Kontinuirano zračenje s istim signalnim amplitudama ima najveću prosječnu moć, koja se može pokazati kao odlučujuća prednost pri osjećaju dovoljno udaljenog od izvora zračenja. Veća prosječna snaga zračenog signala omogućuje ne samo povećati razinu primljenog reflektiranog signala, već često izbjegava fenomen kavitacije. Najčešće se ova vrsta zračenja koristi u sustavima mjerenja brzine dopplela.
Ako trebate mjeriti raspone za reflektivne objekte, kontinuirano zračenje mora biti jednostavno posebno izrađeno. Pravilan odabir načina modulacije i obrada primljenog signala omogućuje vam stvaranje najtočnijih mjernih sustava. Međutim, treba imati na umu da se u slučaju razmatra primljeni signal obično popraćen dovoljno značajnim smetnjama koji proizlazi iz ogromnog odjek.
Pulsno zračenje karakterizira oblik pulsa, njegovo trajanje T i. (Sl. 1.6), učestalost ili razdoblje pulsa. Najčešće koristi pravokutne impulse (sl. 1.6.a), koji su najizrazitiji zasićeni. U nedavnoj prošlosti, eksponencijalni oblik bio je prilično široko korišten (sl. 2.6, b) zbog činjenice da je lakše provoditi tehnički. Otopina individualnih zadataka može zahtijevati stvaranje impulsa sa složenijim oblikom njihovih omotnice.
Trajanje impulsa je od velike važnosti, jer je, zajedno sa svojom amplitudom, određuje moć zaključena u njoj, a time i granični raspon osjetila. Osim toga, trajanje pulsa ovisi o razlučivosti raspona, tj. Taj minimalni raspon raspona koji se može mjeriti sustavom. Doista, zbog činjenice da je impuls nositelj pojedinačnih informacija, sve promjene u rasponu unutar prostorne duljine njegovog sustava neće biti registrirane. S obzirom da puls prolazi dvostruku udaljenost - reflektor i leđa, razlučivost sustava bit će jednak polovici prostornog pulsa:
(1.45)
U praksi, trajanje impulsa najčešće leži u rasponu od 10-5 iz do 10-3. iz.
Učestalost impulsa obično se bira iz onih razmatranja tako da u bilo kojem radnom području naknadni impuls emitira tek nakon reflektirane. Drugim riječima, razdoblje t p. Sljedeći impulsi moraju zadovoljiti nejednakost: 
Gdje 
- Maksimalni raspon osjetljivosti u radnom području je prosječna brzina zvuka u vodi, obično se uzima jednak 1500 m / c., Ovaj pristup stvara uvjete za korištenje jedne antene kao prijem i prijenosa. U nekim slučajevima, učestalost impulsa se može odabrati iz drugih razmatranja.
Vrlo je važno kada formiranje zahtjeva za signal sonde ispravno odaberite frekvenciju zračenja nosača. Prigušenje signala ovisi o tome, njegov refleksiji od granica medija i raznih objekata, kao i trajektorije prednjeg pokreta vala. Smanjenje frekvencije nosača, u pravilu, zahtijeva povećanje veličine antenskih uređaja, ali doprinosi povećanju raspona osjećaja.
Formuliranje osnovnih zahtjeva za antenski sustav, potrebno je:
§ odrediti broj antena i shemu njihovog plasmana na brod;
§ Odaberite najbolji stupanj uzorka zračenja;
§ Odaberite vrstu električne energije koja pretvara u mehaničku i leđa, kao i vrstu antene;
§ Odredite način instaliranja antena na plovilu.
Količina korištenih antena i shemu njihovog položaja posljedica je prirode problema koji se rješava, kao i prisutnost ili odsutnost njihove redundancije kako bi se poboljšala pouzdanost sustava. Svaka antena može se montirati na ploču na plovilu ili sve antene se kombiniraju u jedan antenski blok, koji se obično instalira u zveket. Takav blok može sadržavati do 20 ili više antena, što je u ovom slučaju prikladniji za pozivanje vibratora.
Potreban stupanj uzorka zračenja također je diktiran prirodom riješenog problema.
Kao konverteri za energiju, feromagnetski i piezoceramski vibratori se koriste kao pretvarači, u nastavku se raspravlja o principu rada.
opće karakteristike prijemne antene
Ferromagnetske električne energije pretvarači u mehaničku upotrebu učinak magnetostrikcije. Suština ovog učinka je da kada se mijenja magnetsko stanje proizvoda iz feromagnetskog materijala, pojavljuje se određena promjena u svojoj veličini. Uzorak se deformira, a to deformacija se povećava s povećanjem intenziteta njegove magnetizacije. Ako uzmete jezgru šipke kao uzorak, dostavite ga s namotom i pokrećem naizmjeničnoj struji, a zatim će se duljina jezgre povremeno mijenjati. Električna energija potrošena na njegovu magnetizaciju pretvara se u energiju mehaničkih oscilacija sposobnih za uzbuđenje zvučnog polja u elastičnom mediju u koje je stabljika stabljika.
Tu je i suprotan učinak. Ako je jezgra feromagnetskog materijala koji ima neku preostalu magnetizaciju, donekle deformirana, tj. Promijenite svoj unutarnji napon, napetost magnetskog polja povezana s njom će se promijeniti. U ovom slučaju, promjena magnetskog polja bit će
Zpolje na drva manifestira se u obliku kinetičke energije oscilirajućih materijalnih tijela, zvučnih valova u mediju s elastičnom strukturom (krutim tijelima, tekućinama i plinovima). Pozivan je proces distribucije oscilacija u elastičnom mediju val, Naziv je smjer propagiranja zvučnog vala zvučna greda, a površina koja povezuje sve susjedne točke polja s istom fazom oscilacije srednje čestice - prednji dio vala, U krutim tijelima, oscilacije se mogu distribuirati iu uzdužnom iu poprečnom smjeru. U zraku se primjenjuju samo longitudinalni valovi.
Besplatno zvučno poljeoni nazivaju takvim poljem u kojem dominira ravni zvučni val, a reflektirani valovi nedostaju ili zanemarivi.
Difuzno zvučno polje- Ovo je polje, u svakoj točki od kojih je gustoća zvučne energije je ista iu svim smjerovima od kojih se isti protok energije distribuira.
Zvučni valovi karakteriziraju sljedeći osnovni parametri.
Valna duljina - jednaka omjeru brzine zvuka (340 m / s - u zraku) na frekvenciju zvučnih oscilacija. Dakle, valna duljina u zraku može varirati od 1,7 cm (za f. \u003d 20000 Hz) do 21 m (za f. \u003d 16 Hz).
Zvučni tlak - definira se kao razlika između trenutnog tlaka zvučnog polja u određenoj točki i statističkom (atmosferskom) tlaku. Zvučni tlak se mjeri u Pascalu (PA), PA \u003d N / m2. Fizički analozi - električni napon, struja.
Intenzitet zvuka - prosječan broj zvučne energije koja prolazi u jedinicu vremena kroz jedinicu površine okomito na smjer propagiranja vala. Intenzitet se mjeri u jedinicama W / m 2 i aktivna je komponenta snage zvučnih oscilacija. Fizički analogno - električna energija.
U akustici su rezultati mjerenja napravljeni u obliku relativnih logaritamskih jedinica. Za procjenu slušanja koristi se jedinica pod nazivom White (b). Budući da je bijela prilično velika jedinica, uvedena je manja vrijednost - decibel (db) jednak 0.1 B.
Zvučni tlak, intenzitet zvuka je izražen u relativnim akustičnim razinama:
,
Nula vrijednosti akustičnih razina odgovaraju općeprihvaćenim 
i s 2 s harmonijskim oscilacijama zvuka s frekvencijom od 1000 Hz. Vrijednosti odgovaraju približno minimalnim vrijednostima koje uzrokuju slušne senzacije (apsolutni prag sluha).
Uvjeti za mjerenje karakteristika mikrofona. Akustična mjerenja imaju broj specifične značajke, Dakle, mjerenje nekih karakteristika elektroakustičke opreme mora se provesti u uvjetima slobodnog polja, tj. Kada nema reflektiranih valova.
U običnim sobama, ovo stanje je nepraktično, te je teško provesti vanjska mjerenja i nije uvijek moguće. Prvo, na otvorenom je teško izbjeći refleksije s površina, na primjer, sa zemlje. Drugo, mjerenje u ovom slučaju ovisi o atmosferskim uvjetima (vjetar, itd.) I može dovesti do velikih pogrešaka, a da ne spominjemo niz drugih neugodnosti. Treće, na otvorenom je teško izbjeći utjecaj stranih (industrijskih i sur.) Buke.
Stoga, za mjerenja u slobodnom polju koriste se posebni rekreativni fotoaparati, u kojima su reflektirani valovi praktički odsutni.
Mjerenje karakteristika mikrofona u prigušenoj komori, Za mjerenje osjetljivosti mikrofona u slobodnom polju, bilo bi prvo mjerenje zvučnog tlaka na mjestu gdje će se postaviti ispitni mikrofon, a zatim ga staviti u toj točki. No, budući da praktički nema smetnje u komoru, a mikrofon udaljenost od zvučnika se uzima jednak 1 - 1,5 m (ili više) s promjerom emitera ne više od 25 cm, tada se mjerni mikrofon može postaviti u blizini ispitni mikrofon. Shema mjerne instalacije prikazana je na slici 4. Osjetljivost se određuje u cijelom nominalnom frekvencijskom rasponu. Instaliranje potrebnog tlaka na instrument mjerenja zvučnog tlaka (bukomer), izmjeren je napon razvijen ispitivanim mikrofonom i određuje se aksijalna osjetljivost.
E. Oc. = U. M. / P.(mv / pa)
Osjetljivost se određuje ili napon udaraca ili napona na nazivnom opterećenju. U pravilu, modul unutarnjeg otpora mikrofona na frekvenciji od 1000 Hz uzima se za nominalno opterećenje.
Slika 4. Funkcionalna shema mjerenja osjetljivosti mikrofona:
1 - generator tonske ili bijele buke; 2 - Octave filter (treća krutina); 3 - pojačalo; 4 - priključen fotoaparat; 5 - akustični emiter; 6 - ispitni mikrofon; 7 - mjerni mikrofon; 8 - milivoltmeter; 9 - Millivoltmeter, ocijenjen u pasterima ili decibelima (bukomer).
Razina osjetljivostiodređena kao osjetljivost izražena u decibelima u odnosu na vrijednost jednake 1.
Standardna razina osjetljivosti (u decibelima) definiraju se kao omjer napona razvijen na nominalnom otpornošću opterećenja pri čvrstom tlaku od 1 Pa, na napon koji odgovara napajanju \u003d 1 MW i izračunava se formulom:
gdje - napon (b), koji je razvio mikrofon na nominalnom otporu opterećenja (OM) pri čvrstom tlaku od 1 pa.
Karakteristika frekvencije Mikrofoni se odnose na ovisnost osjetljivosti mikrofona s frekvencije pri konstantnim vrijednostima zvučnog tlaka i strujne struje mikrofona. Frekvencijski odgovor se uklanja glatko mijenjanjem frekvencije generatora. Prema dobivenom frekvencijskom odgovoru, ona se određuje nejediranje u nominalnom i radnom frekvenciji.
Karakteristično za smjera Mikrofon se uklanja istu shemu (sl. 4) i ovisno o poslu ili na nekoliko frekvencija pomoću generatora tona, ili za signal buke u trećim vremenskim prugama, ili za određeni frekvencijski pojas pomoću odgovarajućeg pojasa Umjesto filtera trećeg otapala.
Da biste uklonili karakteristike orijentacije, mikrofon se ojača na zakretni disk s ud. Disk se ručno ili automatski okreće, sinkrono s reživnim tablicama. Karakteristika se uklanja u jednoj ravnini koja prolazi kroz mikrofonsku aktivnu osovinu, ako predstavlja tijelo rotacije oko njegove osi. Za ostale oblike mikrofona, karakteristika se uklanja za navedene ravnine koji prolaze kroz radnu os. Kut rotacije broji između radne osi i smjera do izvora zvuka. Normalizirati referentnu karakteristiku u odnosu na aksijalnu osjetljivost.
Zvučno polje - područje prostora u kojem se primjenjuju zvučni valovi, to jest, akustične oscilacije čestica elastičnog medija (čvrste, tekuće ili plinovite), punjenje ovog područja se pojavljuju. Koncept zvučnog polja obično se primjenjuje za područja čija je veličina red ili više od duljine zvučnog vala.
Od energetske strane zvučnog polja karakterizira gustoća zvučne energije (energija procesa osciliranja po jedinici volumena) i intenzitet zvuka.
Površina fluktuacija je emiter (izvor) zvučne energije, što stvara akustično polje.
Akustično polje Oni nazivaju regiju elastičnog medija, što je sredstvo za prijenos akustičnih valova. Akustično polje karakterizira:
· zvučni tlak p. GODIŠNJE;
· akustična otpornost z. A., PA * s / m.
Energetske karakteristike akustičnog polja su:
· intenzitet I., W / m 2;
· zvučna snaga wW - količina energije prolaska po jedinici vremena kroz izvor površine zvučne površine.
Važnu ulogu u formiranju akustičnog polja igra zvučne karakteristike obrane , Kutna prostorna raspodjela izvora zvučnog tlaka generiranog oko izvora.
Sve navedene vrijednosti su međusobno povezane i ovise o svojstvima medija u kojem se zvuk distribuira.
Ako akustično polje nije ograničeno na površinu i proteže se gotovo do beskonačnosti, tada se takvo polje naziva slobodno akustično polje.
U ograničen prostor (Na primjer, u zatvorenoj prostoriji) širenje zvučnih valova ovisi o geometriji i akustičnim svojstvima površina koje se nalaze na širenju valova.
Proces formiranja zvučnog polja unutarnji je povezan s fenomenima reverb i difuzija.
Ako izvor zvuka počinje u sobi, tada u prvom trenutku imamo samo ravan zvuk. Nakon što dođe do vala barijere za oporavak, uzorak slike se mijenja zbog izgleda o reflektiranim valovima. Ako u zvučnom polju postavite subjekt, čije su dimenzije male u usporedbi s duljinom zvučnog vala, onda praktički nema izobličenja zvučnog polja. Za učinkovitu refleksiju potrebno je da su dimenzije reflektirajuće barijere veće ili jednake duljini zvučnog vala.
Zvučno polje u kojem postoji velika količina reflektiranih valova s \u200b\u200brazličitim smjerovima, što je rezultiralo određenom gustoćom zvučne energije je isti u cijelom području, nazvan difuzno polje.
Nakon zaustavljanja izvora zračenja zvuka, akustični intenzitet zvučnog polja smanjuje se na nultu razinu u beskonačnom vremenu. Praktično se vjeruje da zvuk potpuno blijedi kada njegov intenzitet padne 10 puta od razine koje postoji u vrijeme njegovog zatvaranja. Bilo koje audio polje kao element oscilirajućeg medija ima vlastitu karakteristiku prigušenja zvuka - reverb ("Posteljica").
Zvuk- psiho-fiziološko senzacija uzrokovana mehaničkim oscilacijama čestica elastičnog medija. Zvučni oscilacije odgovara frekvencijskom području u rasponu od 20 ... 20 000 Hz. Oscilacije tereta manje od 20 Hz nazivaju se infrassound, i više od 20.000 Hz - ultrazvuk, Utjecaj na infracsound fluktuacije osobe uzrokuje neugodan osjećaj. U prirodi se mogu pojaviti oscilacije infrassound s uzbuđenjem mora, oscilacija Zemljine površine. Ultrazvučne fluktuacije koriste se u medicinske svrhe u medicini i radio-elektroničkim uređajima, kao što su filtri. Uzbuda zvuka uzrokuje da oscilacijski proces mijenja tlak u elastičnom okruženju u kojem se naizmjenično slojevi kompresije i vakuumaPropagiranje izvora zvuka u obliku zvučnih valova. U tekućem i plinovitim medijima, čestica medija mijenja u odnosu na ravnotežnu poziciju u smjeru širenja vala, tj. Valovi su uzdužni. U krutim tvarima, poprečni valovi se šire, budući da srednje čestice mijenjaju u smjeru okomito na liniju razmnožavanja valova. Prostor u kojem se propagacija zvučnih valova naziva zvučno polje, Besplatno zvučno polje se odlikuje kada učinak ograde površine odražava zvučne valove i difuzno zvučno polje, gdje je na svakoj točki zvučna snaga po jedinici površine jednaka u svim smjerovima. Propagiranje valova u zvučnom polju pojavljuje se na određenoj brzini, koja se zove brzina zvuka, Formula (1.1)
c \u003d 33L√T / 273, gdje je T temperatura na ljestvici Kelvina.
U izračunima se uzima C \u003d 340 m / s, što približno odgovara temperaturi od 17 ° C pri normalnom atmosferskom tlaku. Površina koja povezuje susjedne točke polja s istom fazom oscilacija (na primjer, točka zadebljanje ili vakuum) zove se ispred vala. Najčešći zvučni valovi s sferičani ravne fronte vala, Prednji dio sfernog vala ima oblik lopte i formiran je na kratkoj udaljenosti od izvora zvuka ako su njegove dimenzije male u usporedbi s zračnim valom. Prednji dio ravnog vala ima oblik ravnine okomito na smjer propagiranja zvučnog vala (zvučni snop). Ravne prednje valovi formiraju se na velikim udaljenostima iz izvora zvuka u usporedbi s valnom duljinom. Zvučno polje je karakterizirano zvučni tlak, oscilatorna brzina, intenzitet zvuka i gustoća zvučne energije.
Zvučni tlak - To je razlika između trenutne vrijednosti tlaka P am na točki medija kada je zvučni val i atmosferski tlak p kroz njega na istoj točki, tj. P \u003d r kao - r am. Jedinica zvučnog tlaka u sustavu SI - Newton po kvadratnom metru: 1 N / m 2 \u003d 1 PA (Pascal). Pravi izvori zvuka stvaraju čak i najviše s najviše zvučni zvuk Zvučni tlakovi su deseci tisuća puta manje od normalnog atmosferskog tlaka.
Oscilatorna brzina To je brzina oscilacija čestica medija u blizini njegovog položaja za odmor. Oscilatorna brzina se mjeri u metrima u sekundi. Ta se brzina ne smije miješati s brzinom zvuka. Brzina zvuka je trajna vrijednost za ovaj medij, oscilacijska brzina je varijabla. Ako se srednje čestice kreću u smjeru razmnožavanja valova, tada se oscilacijska brzina smatra pozitivnim, s inverznim kretanjem čestica - negativnih. Pravi izvori zvuka čak i s najglasnijim zvukovima uzrokuju oscilacijske brzine nekoliko tisuća puta manji od brzine zvuka. Za ravan zvučni val, oscilacijska brzina formula ima oblik (1.2)
V \u003d p / ρ · c, gdje je ρ gustoća zraka, kg / m3; C - brzina zvuka, m / s.
Proizvod ρ · c Za ove atmosferske uvjete, postoji trajna vrijednost, zove se akustična otpornost.
Intenzitet zvuka - količina energije koja prolazi u sekundi kroz područje područja okomito na smjer razmnožavanja zvučnog vala. Intenzitet zvuka mjeri se u Watts po kvadratnom metru (w / m 2).
Gustoća zvučne energije Postoji niz zvučne energije koja se nalazi u jedinici volumena zvučnog polja: ε \u003d j / c.
4. Kontrolna pitanja
Glosar
Književnost