Ses dağılımı. Ses alanını karakterize parametreler. Ses alanını karakterize eden parametreler Ses alanını karakterize fiziksel miktarlar
Çevrede. "Z'nin Kavramı. P. " Genellikle alanlar, ry siparişleri veya daha fazla ses boyutları için uygulanır. Dalgalar. Enerji ile. Partiler Z. P. Ses yoğunluğu ile karakterizedir. enerji (enerji osilatörleri. Birim başına işlem. Hacim); Ses yoğunluğu ile karakterize edildiği durumlarda.
Z. P.'nin resmi genel olarak, sadece Acoustich'e değil. Radyatörün Güç ve Har-Ki - ses kaynağı, aynı zamanda çevrenin ve bölünlerin yüzeylerinden ve sınırları ile de. Elastik ortam, eğer bu yüzeyler mevcutsa. Sınırsız homojen bir ortamda Z. S. Yavl'ın tek kaynağı. Koşu dalgasının alanı. Z'yi ölçmek için Mikrofonlar, hidrofonlar vb. Kullanılır; Boyutları dalga boyuna kıyasla ve saha heterojenliğinin karakteristik boyutlarıyla karşılaştırıldığında arzu edilir. Z. P. de uygulanırken. Ses alanlarının görselleştirilmesi yöntemleri. Z. S. Split Ölümciler ölü kameralarda üretir.
Fiziksel ansiklopedik sözlük. - m.: Sovyet ansiklopedi. . 1983 .
Ses alanı
Ses pertürbasyonunu karakterize eden miktarların mekansal zamanlı dağılımların birleşimi. Bunların en önemlisi: ses basıncı P, Salınımlı Parçacıklar V, Parçacıkların Salınımlı Yer Değişimix. , Yoğunluktaki göreceli değişim (t. N. ACOUSTICH.) S \u003d DR / R (R - Medya), adiabatich. Dem Değişimi D T eşlik eden sıkıştırma ve kesme ortamı. 3. Kavramın tanıtılmasıyla. Çarşamba günü, dikkate alınmayan maddenin sağlam ve moleküler bir yapısı olarak kabul edilir. 3. P. yöntemlerle çalışılmış Geometrik akustik, Ya da dalgaların teorisine dayanır. Basınç dalgayı tatmin eder
Ve ünlü ile R Kalan özellikleri tanımlayabilirsiniz. 3. P-Lam: 
Nerede - Ses hızı, g \u003d c P./ÖZGEÇMİŞ. - Yazı ile ısı kapasitesinin oranı. direk ile ısıtma kapasitesine basınç. Hacim, a - katsayısı. termal Genleşme orta. Harmonik için. 3. P. Helmholtz'teki Dalga Ur-arka: D R+k. 2 R \u003d 0, nerede k \u003d.w. / C - W frekansı için dalga numarası ve ifadeleri v. ve x formu al:
Ek olarak, 3. s. Sınır koşullarını yerine getirmelidir, yani. Karakterize eden değerlere uygulanan gereklilikler 3. s., PHYS. Sınırların özellikleri - Ortamı sınırlayan yüzeyler, ortama yerleştirilen engelleri kısıtlayan yüzeyler ve ayırma bölümünün yüzeyleri. ortamlar Örneğin, salınımın bileşeninin kesinlikle sert bir sınırında. Hız v N. sıfırla iletişim kurmalı; Serbest yüzeyde boş ses basıncı olmalıdır; sınırda karakterize edildi Empedans Akustik, P / V N Belirli bir akustike eşit olmalıdır. empedans sınırı; İki medyanın bölümünün yüzeyinde R ve v N. Yüzeyin her iki tarafında da çift eşit olmalıdır. Gerçek sıvılar ve gazlarda, ek var. Sınır Durumu: Sıfır teğet salınımına temyiz edin. İki ortamın yüzeyinde teğet bileşenin katı sınırında veya eşitliği. P \u003d p (x6 ct) Eksen boyunca koşmak H. Pozitif olarak (işaret "-") ve negatif ("+") yönergeler. Düz bir dalgada p / V\u003d Br. dannerede r dan - Dalga direnci orta. Yerlerde koyacak. Ses basıncı yönü salınımı. Koşu dalgasındaki hızlar, dalga yayılmasının yönü ile çakışır, yerlerde inkar edilecektir. Basınçlar - bu yöne karşı ve basınç basıncının baskısı yerlerinde sıfır salınım içine. Hız ayrıca sıfıra ekler. Harmonik. Düz özellikler: p.=p. 0 cos (w t.-kX +.j) ,
Nerede R 0 ve J 0 - sırasıyla, dalganın genliği ve başlangıcı. Noktada x \u003d 0. Ses hızı dispersiyonu olan ortamlarda harmonik hızı. Dalgalar dan\u003d W / w / k. Frekansa bağlıdır.2) Sınırlı dalgalanmalar. Yokluğunda ortamın bölgeleri harici. etkiler, örneğin. 3. Verilen NCH ile kapalı bir hacimde meydana gelen P.. Koşullar. Böyle 3. p. Ortamın bu hacminin karakteristiğinin bir süperpozisyonu olarak temsil edilebilir.3) 3. P. Nezrans'a çıkan P.. Verilen Nach için çevre. Koşullar - Değerler R ve v. bir başlangıçta. Zamanın anı (örneğin, 3. s., Patlamadan sonra ortaya çıkan) .4) 3. P. Salınım organları, sıvı veya gaz akışları, çarpma kabarcıkları vb. Nat. veya sanatlar. Akustik. yayıcılar (bkz. Radyasyon sesi). En basit radyasyon alanları aşağıdadır. Tekel - küresel olarak simetrik dalgalanan dalga; Harmonik için. Radyasyon şekli var: p \u003d -i.rwqem ( İKR.) / 4p. r.nerede S. -
kaynak performansı (örneğin, darbeli gövdenin hacmindeki değişim oranı, dalga boyuna kıyasla), dalganın ortasına yerleştirilmiş ve r. - Merkezden uzaklık. Tekel emisyon sırasında ses basıncının genliği 1 / r., fakat 
Unfulfilded bir bölgede ( kR.<<1) v. 1 / / mesafe ile değişir r. 2 ve dalga içinde ( kR.\u003e\u003e 1) - Gibi 1 / r.. Arasında J Shift Phases R ve v. Monotonca, dalganın ortasındaki 90 ° 'den sonsuzluğa sıfıra kadar azalır; Tg j \u003d 1 / kR.. Dipol radyasyonu - küresel. "Sekiz-ocak" bir referans deseni ile dalga çözme:
Nerede F - Dalganın ortasındaki ortama uygulanan kuvvet, Q, kuvvet yönü ve gözlem noktasının yönü arasındaki açıdır. Aynı radyasyon, yarıçap küresi tarafından yaratılır. a.<
Parametrelerin ölçümü 3. P. Split üretin. Ses Alıcıları: Mikrofonlar - hava için, hidrofonlar - Su için. İnce yapının çalışmasında 3. p .
Alıcılar kullanılmalı, rye'nin boyutu, sesin dalga boyuna kıyasla küçüktür. Ses alanlarının görselleştirilmesi Gözlemin olası yolu Ultrasondaki ışığın kırınımı, ısı tabanlı yöntem ( Gölge Yöntemi) Elektronik Optik Yöntemi. dönüşüm vb. AYDINLATILMIŞ: Bergman l .. Ultrason ve Bilim ve Teknoloji, Tüyler. onunla., 2 ed., m. 1957; RS E V K ve N S. N, Ses Teorisi, M., 1960; Isakovich M. A., General, M., 1973. M. A. Isakovich.
Fiziksel ansiklopedi. 5 ciltte. - m.: Sovyet ansiklopedi. Editör-Şef A. M. Prokhorov. 1988 .
Diğer sözlüklerde "ses alanı" ne olduğunu izleyin:
Ses dalgalarının uygulandığı alan alanı. Z. P. S. Genellikle ses kaynağından uzakta bulunan alanlar için kullanılır, bunların boyutları sesin dalga boyundan (λ) daha büyüktür. Açıklayan denklem ... ... ... Ansiklopedi teknikleriFizikos Terminali žodynas.
ses alanı Ansiklopedisi "Havacılık"
ses alanı - Ses alanı, ses dalgalarının dağıtıldığı bir boşluk alanıdır. Z. P. P. Genellikle ses kaynağından uzağa yerleştirilmiş alanlar için kullanılır, bunların boyutları ses dalga boyundan önemli ölçüde daha büyüktür. Denklem, ... ... ... ... Ansiklopedisi "Havacılık"
Ses dalgaların uygulandığı alan alanı, yani bu alanı dolduran elastik bir ortamın (katı, sıvı veya gaz halindeki) parçacıklarının akustik salınımları meydana gelir. Z. P. Her biri için tamamen tanımlanmış ... ... ... ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi
Boşluk alanı, Ses süresine yayıldı. Dalgalar ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük
yansıyan dalgaların ses alanı (akustik günlüğe sahip) - - Konular Petrol ve Gaz Endüstrisi En İkincil Ses Alanı ... Teknik Tercüman Dizini
Ses altında * alan, hidroakustik paketin dağıtıldığı sınırlı alan alanını anlayın. Ses alanı, herhangi bir elastik ortamda mevcut olabilir ve dış cephanelik faktörlerinin etkisinden kaynaklanan parçacıklarının salınımlarıdır. Belirtilen işlemin ortamın partiküllerinin diğer her türlü hareketinden ayırt edici bir özelliği, düşük pertürbasyonlarda, dalgaların çoğaltılması, maddenin kendisinin transferi ile ilişkili değildir. Başka bir deyişle, her bir partikülün salınımları, pertürbasyonun maruz kalmasından önce işgal ettiği pozisyonla ilgilidir.
Ses alanının yayıldığı ideal bir elastik ortam, elastik bağlarla ilgili kesinlikle sert bir element kümesi olarak gösterilebilir (Şek. 1.1). Bu ortamın salınan partikülünün mevcut durumu, onunla karakterizedir. yer değiştirme U. denge pozisyonuna göre salınım Hızı V.ve sıklık salınımlar. Salınım hızı, partikülün yer değiştirmesinden zamanın ilk türevi ile belirlenir ve dikkate alınan sürecin önemli bir özelliğidir. Kural olarak, her iki parametre de uyumlu zaman fonksiyonlarıdır.
Parçacık 1
(Şekil 1.1), büyüklükle monte edilen U Denge konumundan, elastik iletişim yoluyla etrafındaki parçacıklar üzerinde etkisi vardır, bunları da kaydırmaya zorlamak için zorlayın. Sonuç olarak, dışarıdan getirilen öfke, göz önünde bulundurulan ortama yayılmaya başlar. Parçacıkın yer değiştirmesini değiştirme yasası 1
Eşitlik ile belirlenir 
Nerede U M. - Parçacık salınımlarının genliği ve w. - Salınımların sıklığı, daha sonra başkalarının hareket yasası bEN. Hoo parçacıkları aşağıdaki gibi gösterilebilir:
nerede U MI. - Salınımın genliği bEN. - Ah parçacıklar, y ben- Bu salınımların faz kayması. Ortamın uyarılmasının kaynağından çıkarıldığı gibi (parçacıklar 1 ) Salınım genlikleri U MI. Enerjinin saçılması nedeniyle azalacak ve faz değişimi y bensınırlı uyarma oranı nedeniyle - artış. Böylece ses alanı Ayrıca, sıvı salınımlı parçacıkların kombinasyonunu da anlayabilirsiniz.
Ses alanında ise, aynı salınım fazına sahip parçacıkları vurgulayın, bir eğri veya yüzey denir dalganın önü. Dalganın ön kısmı sürekli olarak pertürbasyon kaynağından belirli bir hızdan çıkarılır; dalga cephesinin yayılma hızı, dalga yayılma oranıya da sadece ses hızı Bu ortamda. Belirtilen hızın vektörü, dikkate alınan noktada dalga cephesinin yüzeyine diktir ve yönü belirler ses ışını, dalganın uygulandığı. Bu hız, ortamın özelliklerine ve mevcut durumuna göre önemli ölçüde bağlıdır. Ses dalgasının denizdeki yayılmasında, ses hızı, suyun sıcaklığına, yoğunluğu, tuzluluğunu ve bir dizi diğer faktörlere bağlıdır. Öyleyse, sıcaklıkta 1 0 s olarak bir artışla, ses hızı yaklaşık 3,6 m / s ile artar ve 10 m derinliğinde, yaklaşık 0,2 m / s ile yükselir. Ortalama olarak, deniz koşullarında, ses hızı 1440 - 1585 m / s içinde değişebilir. Eğer ortamlar anizotropik. Ödgeci merkezinden çeşitli yönlerde çeşitli özelliklere sahip olan, ses dalgasının çoğaltılması da bu özelliklere bağlı olarak farklı olacaktır.
Genel olarak, ses dalgasının sıvı veya gazda yayılma hızı aşağıdaki ifadeyle belirlenir:
(1.2)
nerede İçin - Ortamın hacimsel elastikiyetinin modülü, r 0 - Unpertured ortamın yoğunluğu, statik yoğunluğu. Volumetrik elastik modül, ünite nispi deformasyonu sırasında ortamda meydana gelen voltaja eşittir.
Elastik dalga denir longitianDikkate alınan parçacıkların salınımları dalganın yayılması yönünde olursa. Dalga denir enineparçacıklar dalganın çoğaltılması yönüne dik düzlemlerde dalgalanırsa.
Enine dalgalar, yalnızca formun elastikiyetine sahip olan böyle bir ortamda oluşabilir, yani. Hasarın deformasyonuna dayanır. Sadece katı gövdelerin bu özelliğe sahiptir. Boyuna dalgalar, ortamın hacimsel deformasyonu ile ilişkilidir, böylece içinde yayılabilirler. katı gövdelerve sıvı ve gaz halinde ortamda. Bu kuralın istisnası yüzey Sıvının serbest yüzeyinde veya farklı fiziksel özelliklere sahip tek bağlantısız ortamın yüzeylerinde oluşan dalgalar. Bu durumda, sıvının parçacıkları, eliptik veya daha karmaşık yörüngeleri tanımlayan, aynı anda uzunlamasına ve enine salınımlar yapar. Yüzey dalgalarının özel özellikleri, eğitim ve dağılımlarında, yerçekimi ve yüzey gerginliğinin gücünün belirleyici bir rol oynadığı gerçeğiyle açıklanmaktadır.
Perturbed ortamdaki salınımlar sürecinde, bölgeler ortaya çıkar, denge basıncına ve yoğunluğuna artmış ve azalır. Basınç 
nerede - ses alanındaki anlık anlam, ve ortamın uyarılması yokluğunda statik basıncıdır. ses ve sayısal olarak, dalganın birim platformunda hareket ettiği, yayılmasının yönüne dik olan kuvvete eşittir. Ses basıncı, ortamın durumunun en önemli özelliklerinden biridir.
Ortamın yoğunluğundaki değişikliği tahmin etmek için, denilen göreceli değeri kullanın. conta caşağıdaki eşitlik ile belirlenir:
(1.3)
nerede r 1 -İlgilendiğiniz noktada ortamın yoğunluğunun anında değeri ve r 0 -statik yoğunluğu.
Yukarıda belirtilen tüm parametreler, bazı skaler fonksiyon bilinirse tanımlanabilir, potansiyel J Salınım Hızı.Helmholtz teoremi uyarınca, bu potansiyel, sıvı ve gaz halinde akustik dalgaları tamamen karakterize eder ve titreşimli bir hızla ilişkilidir. v. Aşağıdaki eşitlik:
. (1.4)
Boyuna ses dalgası denilen düzEğer potansiyeli ise j. ve ses alanını karakterize eden BT değerleriyle ilişkili diğerleri, yalnızca zamana ve onların dekartüler koordinatlarından birine bağlıdır, örneğin, h.(Şekil.1.2). Değerler sadece zaman ve mesafeden bahsedilirse r. bir noktadan hakkında Boşluk, denilen dalganın merkezi, Boyuna ses dalgası denilen küresel. İlk durumda, dalga cephesi, ikinci ark veya küresel bir yüzey bölgesinde bir çizgi veya düzlem olacaktır.
Elastik ortamlarda, ses alanlarındaki işlemleri düşünürken, süperpozisyon ilkesi kullanılabilir. Yani, çevre potansiyeller tarafından belirlenen dalgalar sistemi tarafından dağıtılırsa j 1 ... j nElde edilen dalganın potansiyeli bu potansiyellerin miktarına eşit olacaktır:
(1.5)
Bununla birlikte, güçlü ses alanlarındaki işlemleri göz önünde bulundururken, üst üste binme ilkesinin kabul edilemez bir şekilde kullanılmasını sağlayabilecek doğrusal olmayan etkilerin tezahürü olasılığını dikkate almak gerekir. Ek olarak, yüksek düzeyde kızgın bir etki ortamında, ortamın elastik özellikleri radikal olarak ihlal edilebilir. Bu nedenle, bir sıvı ortamda, hava ile doldurulan boşluklar oluşabilir, kimyasal yapısı değiştirilir, vb. Daha önce sunulanlarda (Şekil 1.1.) Modeller, ortamın parçacıkları arasındaki elastik bağların yırtılmasına eşdeğerdir. Bu durumda, salınımların oluşturulmasına harcanan enerji, pratik olarak diğer katmanlara iletilecektir, bu da bunu veya bu pratik görevi çözmenin imkansız hale getirilmesini sağlayacaktır. Açıklanan fenomen denildi kavitasyon.
Enerji açısından, ses alanı karakterize edilebilir ses enerjisi akışıveya ses Gücü R.ses enerjisi sayısına göre belirlenir W.Zamanın birimi başına bu yüzeye geçmek:
(1.6)
Ses gücü kare ile ilgili s.dikkate alınan yüzey, belirler yoğunluk Ses dalgası:
(1.7) Son ifadede, enerjinin sitede eşit olarak dağıtıldığı varsayılmaktadır. s..
Genellikle, kavram ses ortamını karakterize etmek için kullanılır. ses enerjisi yoğunluğu, ses enerjisi miktarı olarak tanımlanan, elastik bir ortamın birim hacmine düşen.
Ses alanının bireysel parametreleri arasındaki ilişkiyi keşfederiz.
1.3 Zeka ortamının denklemi
Ortamın sürekliliğinin denklemi, hızın ve contasının potansiyelini bağlar. Patlama ortamındaki boşlukların yokluğunda, aşağıdaki formda kaydedilebilecek kütlenin korunması yasası vardır:
nerede W 1. ve r 1.- Ses alanında hacim ve sıvı yoğunluğu ve W 0. ve r 0 - Pertürbasyonun yokluğunda aynı parametreler. Bu yasa, sağlam bir doğrusal ortamda, hacimdeki değişimin, hacmin hacminin kütlesine karşılık gelen ortamın yoğunluğundaki böyle bir değişikliğe neden olduğunu göstermektedir.
Bir sızdırmazlık ortamı, dikkate alınması için, eşitliğin sol ve sağ kısımlarından (1.8) çalışmalardan çıkarın. W 0 r 1. Sonuç olarak, sahip olacağız:
(1.9)
Burada kabul edilir 
Böyle bir varsayım, sıvının hacminin ve yoğunluğunun varyasyonunun varyasyonunun frekanslarının, mutlak değerlerine göre anlamsız olması ve değerlerin eşitliği (1.9) payında değiştirilmesiyle önemsiz olması nedeniyle mümkündür. r 1. üzerinde r 0 Pratik olarak analiz sonucunu etkilemez.
İzin vermek ρ 1. \u003d 1.02 g / cm3 ve ρ 0
\u003d 1.0 g / cm3. Sonra
fakat 
. Kabul edilen varsayımların göreceli hatası 
.
Eşitliğin (1.9) sol kısmı ile temsil edilen ortamın nispi dökme deformasyonunu, sıvının parçacıklarının kısmi yer değiştirmeleri yoluyla ve belirtilen eşitliğin sağ tarafının sızdırmazlık ortamını belirlediğini dikkate alır. Sonra biz sahip olacağız:
(1.10)
nerede U x, u y yve U Z. - Ortamın parçacıklarının ortogonal koordinat sisteminin karşılık gelen eksenleri boyunca yer değiştirmesi.
Son eşitlik zamanına göre farklılaşma:
Buraya v x, v yve v z.- Aynı eksenlere göre salınım hızının bileşenleri. Hesaba katıldığında
(1.12)
(1.13) Nerede ñ, mekansal farklılaşmayı belirleyen bir Hamilton operatörüdür:
(1.14)
| Önemli! |
Salınım hareketinin denklemi
Salınım hareketinin denklemi, kendi aralarında hız ve ses basıncı potansiyelini bağlar. Belirtilen denklemi görüntülemek için, ses alanındaki temel hacmi seçin, eksen boyunca dalgalanan oh(Şek. 1.3.) Newton yasalarına uygun olarak, yazabilirsiniz:
(1.15)
nerede F -eksen yönünde özel hacminde hareket eden kuvvet oh,
m.- Bu hacmin kütlesi, j. - Aynı eksen boyunca hacim hacminin ivmesi . Seçilen ses seviyesinin eşiğinde hareket eden basınç belirlerseniz, p 1. ve p 2.ve bunu kabul et\u003e, sonra F. Aşağıdaki eşitlik ile belirlenebilir:
(1.16)
nerede 
İfadeyi (1.16) eşitliğe (1.15) yerine koymak ve 
Bir hızlanma 
Sınırı sonsuz düşük değerlere kadar gerçekleştirmenin yanı sıra, bulacağız:
(1.17)
Dikkate alınarak 
ve 
Sonunda:
. (1.18)
İkinci denklem koordinat içermez ve bu nedenle herhangi bir formun dalgası için oldukça.
Çevre denklemi
Tüm işlemlerin neredeyse değişmeden geçmeden devam eden ultrasonik alanla ilgili olarak ortamın durumunun denklemi, basınç ve ortamın yoğunluğu arasındaki ilişkiyi ifade eder. Viskoz sürtünme kuvvetlerinin olmadığı mükemmel sıvıda, ses basıncının büyüklüğü rçevrenin sertliği ile orantılı İçin ve mührü c.: 
Bununla birlikte, eğer ortam gerçekse, bunun içindeki viskoz sürtünme kuvvetleri vardır, bu, değeri, ortamın viskozitesi ile orantılı olan ve orta, özellikle de değişim oranının değişim oranını orantılıdır. mühür. Bu nedenle, viskoz bir ortamdaki basıncın belirlenmesi ifadesi, bu faktörlere bağlı olarak bir bileşen elde edecektir:
(1.19)
l orantılılık katsayısıdır. Deneyler sonucunda, bu katsaymanın değerlendirilmesi, ortamın durumunu belirleyen nihai ifadeye, şöyle yazan son ifadeye izin verildi:
(1.20) H, ortamın dinamik (Newton) viskozitesi katsayısıdır. Elde edilen denklem herhangi bir dalga formu için uygundur.
Dalga denklemi
Dalga denklemi, hız potansiyelini değiştirme yasasını belirler. Bu denklemi, ortamın durumunun bir ifadesini (1.20) eşitliği (1.18) yerine getirmek için getirmek. Sonuç olarak, biz:
(1.21)
Ortamın contasını hız potansiyeli boyunca önlemek için, ifadeyi (1.21) zamanında indeksleme:
(1.22)
Ortamın ve eşitliğin (1.2) sürekliliğinin durumundan elde edilen ilişkiyi (1.13) göz önüne alındığında, istenen dalga denklemini son formda yazın:
(1.23)
Dalga düz ve dağıtılmışsa, örneğin eksen boyunca oh, hız potansiyeli sadece koordinata bağlı olacaktır h.ve zaman. Bu durumda, dalga denklemi daha basit bir form alacaktır:
(1.24) Elde edilen denklemlerin çözülmesi, hız potansiyelini değiştirme yasasını ve sonuç olarak, ses alanını karakterize eden herhangi bir parametre.
Ses alanının ana parametrelerinin analizi
Düz bir harmonik dalgayı karakterize eden ilk parametreleri tanımlıyorum. Bunu yapmak için, doğrusal bir ikinci dereceden diferansiyel denklem olan (1.24) çözeltisinin (1.24) çözümünü bulacağız ve bu nedenle iki kök vardır. Bu kökler iki işlemi temsil ediyor j 1 (x, t)ve j2 (x, t)zıt yönlerde uygulayan dalgaların tanımlanması. İzotropik bir ortamda, radyasyon kaynağından eşit olan noktalardaki ses alanının parametreleri aynıdır; bu, örneğin bir dalga için yalnızca bir çözüm bulmak için kendimizi sınırlamamıza olanak tanır. j 1.eksenin pozitif yönünde yayılır oh.
Belirtilen özel çözüm mevcut koordinatın ve zamanın işlevi olduğundan, aşağıdaki gibi arayacağız:
nerede 
- Dalga frekansı, m. - Mekansal koordinatlardan hız potansiyelinin bağımlılığını belirleyen istenen bir katsayı, 
- dalga sayısı 
. Gerekli türevlerin hesaplanması j 1. Ve onları denklem (1.24) yerine koymak, bulacağız:
(1.26) Son Eşitliği Çözme m. Ve pertürbasyonun kaynağından uzaklaşan olumsuz bir değer dalgasının şunları yapacağız:
(1.27)
Ultrason alanında, ekspresyonun skorlarındaki ikinci terim (1.27), birimden önemli ölçüde daha azdır, bu da bu ifadeyi güç satırında ayrıştırmamıza izin veren, iki üye tarafından sınırlandırmamızı sağlar:
(1.28)
Bulunan değeri değiştirme m. Eşitlikte (1.25) ve atamayı tanıtmak
(1.29)
hız potansiyeli için son ifadeyi buluruz j 1.:
Özel Potansiyel Çözüm j 2. Benzer şekilde durum olarak görülebilir:
Ses alanının ana parametrelerini belirlemek için elde edilen ifadeleri kullanıyoruz.
Olumlu yönlü bir dalganın dağıtım bölgesindeki ses basıncı aşağıdaki eşitlik ile belirlenir:
(1.32)
nerede 
.
Eşitliğe (1.4) dönerseniz ve ultrason alanında \u003e\u003e fakatSalınım hızının ifadesi aşağıdaki biçimde yazılabilir:
nerede 
Elde edilen ifadeler, ses basıncı ve titreşimsel hızın mevcut değerlerindeki değişikliklerin, ortamın yerlerinde, osilatör hızının vektörü, yayılmanın hızında çakışır. Dalga cephesinde ve boşaltma yerlerinde bunun tersidir.
Aranan ses basıncı ve salınım hızının oranını bulacağız. Özel akustik direnç:
(1.34)
Spesifik akustik direnç, bulunduğu süreçlerin birçok parametresini etkileyen ortamın önemli bir özelliğidir.
Ses dalgalarını yaymak
Hidroakustik cihazlar oluştururken, en önemli görevlerden biri, radyasyon parametrelerinin doğru seçimidir: parsel sinyalinin taşıyıcı frekansı, sinyalin modülasyonu ve enerji özellikleri yöntemidir. Bundan, dalga yayılma mesafesine, yansımasının özelliklerine, farklı ortamların çeşitli sınırlarından farklı olanlara bağlıdır. fiziki ozellikleri, sinyali eşlik eden girişimden vurgulama yeteneği.
Yukarıda belirtildiği gibi, hidroakustik sinyalin ana enerji özelliklerinden biri yoğunluğudur. Bu parametreyi tanımlayan bir ifade aşağıdaki hususlardan bulunabilir. Dalgalanmalara sahip olan bir alan dalgasının önündeki belirli bir temel bölümünü, başlangıç \u200b\u200bpozisyonuna göre değiştirilir. 
Bu yer değiştirme dayanımı engeller 
İç etkileşim. Düşüncüyle ilgili dalgalanmaları sağlamak için gereken gücün çalışması bu güçlerin üstesinden gelmek için harcanır, zamanın birim başına harcanan bir iş olarak tanımlanır:
(1.35)
nerede T. - dalga dönemi. Buna karşılık, yoğunluk, hareket etmeye harcanan güç tarafından belirlenir. tek Dalganın önündeki platformlar ve bu nedenle, aşağıdakilere eşit olacaktır:
(1.36)
Elde edilen eşitlik ifadesine (1.32) ve (1.33) bulacağız:
Bunu 0,5 olarak düşünüyorsanız 
- Yayımcının yakın çevresindeki sinyal yoğunluğu, kaynaktan çıkardığı gibi yoğunluktaki değişiklik yasası aşağıdaki eşitlik ile belirlenir:
(1.38)
Son formül, İngilizce fizikçi ve matematik stokları tarafından elde edildi ve adını takıyordu. Radyasyon kaynağından çıkardığı gibi, ses dalgasının yoğunluğu üstel yasa uyarınca azalır. Üstelik, ifadesinden (1.29), zayıflama göstergesinden sonra fakat Kare, yayılan dalganın salınım sıklığı ile orantılıdır. Bu, özellikle çok fazla algılama ile, taşıyıcı frekans frekanslarının seçiminde belirli kısıtlamalar getirir.
Bununla birlikte, stokların formülünü kullanarak, ses dalgası zayıflama işleminin doğru bir değerlendirmesini elde etmek her zaman mümkün değildir. Böylece, deneyler deniz ortamındaki ses dalgalarının yukarıdaki ifadeden takip ettiğinden çok daha hızlı kaybolacağını göstermektedir. Belirtilen fenomen, gerçek ortamın özelliklerinde, genellikle teorik görevlerin teorik çözümünde göz önünde bulundurulan, deniz ortamının canlı organizmalar, hava kabarcıkları ve diğerlerini içeren homojen olmayan bir sıvı olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır. kirlilikler.
Uygulamada, çeşitli ampirik formüller genellikle ses dalgasının yoğunluğundaki değişiklik yasasını belirlemek için çeşitli ampirik formüller kullanır. Örneğin, 7.5 - 60 kHz aralığında yatan frekanslarında, katsayının değeri fakat Kilometre başına desibellerde (DB / KM), aşağıdaki bağımlılık kullanılarak tahmin edilebilir:
, (1.39)
ve vibratörden gelen aralıktaki yoğunluktaki değişikliklerin yasası,% 10'una kadar olan bir hatayla% 10'luk bir hatayla belirlenir:
(1.40)
Küresel bir dalga yoğunluğu durumunda
. (1.41)
Son ifadeden, dalganın önünü artan mesafe ile genişleterek büyük ölçüde zayıflamış olduğunu takip eder. r..
Homojen bir izotropik ortamdaki hareketinde ultrasonik dalga basit bir şekilde yayıldı. Bununla birlikte, ortam heterojen ise, ses ışınının yolu kavislidir ve belirli koşullar altında, sinyal de sulu ortamın ara katmanlarından da yansıtılabilir. Deniz ortamının homojen olmasından dolayı ses ışınlarının eğriliğinin fenomeni denir kırılma sesi. Ses kırılması, hidroakustik ölçümlerin doğruluğu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir, bu nedenle çoğu durumda etkisinin derecesi değerlendirilmelidir.
Kiriş tabanın doğrultusunda yayıldığında, bir kural olarak, üç bölge, izotermal (sabit bir sıcaklığa sahip) bir yüzey bölgesine, keskin bir negatif sıcaklık gradyanı ile karakterize bir sıcaklık atlamasının bir bölgesi olan bir yer alır. Alt izotermal bölge (Şekil.1.4). Atlamanın bölgesinin kalınlığı birkaç on metre olabilir. Ses dalgası atlama katmanından geçirildiğinde, sesin yoğunluğunda güçlü bir kırılma ve önemli bir düşüş vardır. Yoğunluktaki bir azalma, atlamanın sıçramasının üst sınırındaki keskin bir kırılma nedeniyle, bu katmandan yansıması nedeniyle ışınlar arasındaki tutarsızlıktan kaynaklanmaktadır. Bölünmüş kirişin aşırı ışınları bir ses gölge bölgesi oluşturur.
| Şekil.1.4. |
ortaya çıkmak ayakta durmak dalga. Daimi dalganın kendine özgülüğü, tüm noktaları aynı fazla dalgalanması, salınımların genliklerinin maksimum olduğu aralıklarla bir salınım dalga boyları oluşturmasıdır ve salınımların olmadığı düğümler. Daimi dalga pratik olarak enerji tolere etmez.
Ses dalgaların yansıması ve kırılması
Dalga iki medyanın sınırına düştüğünde, bu sınıra ait parçacıklar heyecanlandırılır. Buna karşılık, sınır partiküllerinin salınımları, hem düşen dalganın ortasındaki ve bitişik ortamda dalga işlemlerini gezin. İlk dalga denir yansıyan, ve ikinci - kırılma. Köşeler 
ve (Şek. 1.5) Normal arasındaki bölümün yüzeyindeki ve ışınların yönü açılar denir sonbahar 
yansımave refraksiyon, sırasıyla. Cartes yasalarına göre, eşitlik var:
(1.42)
Yayılma yolunda medya bölümünün birkaç sınır varsa, eşitlik adil olacaktır:
(1.43)
Büyüklük denir kalıcı Snellius. Değeri ses ışını boyunca değişmez.
Düşme, yansıyan ve kırılan ışınların düşmesinde enerji oranları, katsayıları kullanılarak belirlenir. FAKATve İÇİNDE sırasıyla yansıma ve kırılma. Bu katsayılar aşağıdaki eşitliklerle belirlenir:
(1.44)
Aynı akustik dirençlere sahip ortamlarda, ses enerjisinin bir ortamdan diğerine tamamen geçtiği gösterilebilir. Medyanın akustik dirençlerinde büyük bir fark varsa, neredeyse tüm olay enerjisi, arayüzler sınırlarından yansıtılır.
Düşünülmüş desenler, yansıtıcı yüzeyin boyutları, olay radyasyonunun dalga boyunu aşarsa ortaya çıkar. Dalga boyu, yansıtıcı yüzeyin boyutlarından daha büyükse, bir kural olarak, dalga kısmen engelden (dağılır) yansıtılır ve kısmen zarflar. Zarflama engel dalgasının fenomeni denir ses kırınımı. Kırınım, boyutu salınımların dalga boyunu aşan nesnelerde meydana gelir, ancak bu durumda fenomen sadece yansıtıcı yüzeyin kenarlarında tezahür edilir. Engellerin arkasında ses salınımları olmadığı akustik gölge bölgesi tarafından oluşturulur. Aynı zamanda, engelin önünde, ses alanının kalıbı, olayın etkileşimi, yansıyan ve kırınım dalgaları ile karmaşıktır. Ses dalgası, dağınık sayısız nesnelerden yansıtılabilir. deniz suyuHava kabarcıkları, plankton, katı yüzer maddelerin parçacıkları gibi vb. Gibi. Bu durumda, yansıyan sinyal bir sinyal denir. hacim revizyonu. Radyasyon alıcısı tarafından sinyal parselinin sonundaki salınımlı Szvuk olarak algılanır. Başlangıçta, bu Szvuk oldukça büyük bir seviyeye sahip olabilir ve sonra hızla kaybolur.
Reverb, sesin düzensizliğinin dalga boyuna kıyasla küçük olan düz yüzeylerle dispersiyonu nedeniyle oluşabilir. Çoğu zaman bu tür yüzeylerle denizin alt veya yüzeyidir. Bu reverb denir alt veya yüzey, sırasıyla.
. Hidroakustik algılamanın temel prensipleri
Bir araç filosunda kullanılan hemen hemen tüm hidroakustik navigasyon cihazları, su alanının aktif algılaması modunda çalışır. Bu modu gerçekleştiren cihazların gelişimi gerekir:
§ Çözülen görevin içeriğine dayanan prob radyasyonu için gereksinimlerin tanımları;
§ Alıcı gerekliliklerin tanımları ve antenlerin iletilmesi;
§ Prob sinyalinin yayılması için koşulların analizi ve alınan sinyalin karakterinin değerlendirilmesi;
§ Alınan sinyalin ilk dönüşümünü gerçekleştiren sistemin giriş blokları için gereksinimlerin geliştirilmesi;
§ Alıcı yolun bileşiminin tanımları, birincil bilginin diğer cihazlar veya sistemler tarafından görüntülemek veya daha fazla kullanım için gereken forma dönüştürülmesi;
§ Ekran cihazlarının bileşiminin tanımları ve bilginin kaydı;
§ Hidroakustik cihazın çıkış sinyali için gereksinimleri formüle etme, diğer cihazların yanındaki diğer cihazların yanından.
Yukarıda belirtildiği gibi, problama radyasyonu sürekli veya dürtü olabilir. Aynı sinyal ampitiyetlerine sahip sürekli radyasyon, radyasyon kaynağından yeterince uzaktan algıladığınızda belirleyici bir avantaj olarak ortaya çıkabilecek en büyük ortalama gücüne sahiptir. Yayılan sinyalin ortalama ortalaması gücü, yalnızca alınan yansıtılmış sinyalin seviyesini arttırmayı, ancak genellikle kavitasyon fenomeninden kaçınmasını sağlar. En sık, bu tür radyasyon, Doppler Gemel Hız Ölçüm Sistemlerinde kullanılır.
Yansıtıcı nesnelere kadar aralıkları ölçmeniz gerekiyorsa, sürekli radyasyon sadece özel olarak yapılmalıdır. Modülasyon yönteminin uygun seçimi ve alınan sinyalin işlenmesi en doğru ölçüm sistemlerini oluşturmanıza olanak sağlar. Bununla birlikte, söz konusu olduğunda, alınan sinyalin genellikle bir hacim yankılanmasından kaynaklanan yeterince anlamlı bir girişim eşlik ettiği akılda tutulmalıdır.
Darbe radyasyonu, bir nabız şekli, süresi ile karakterizedir. T (Şekil 1.6), frekans veya darbe süresi takip eder. En çok kullanılan en fazla enerji olan dikdörtgen darbeler (Şekil 1.6.A) kullanılır. Son geçmişte, üstel form, teknik olarak uygulanmanın daha kolay olması nedeniyle oldukça yaygın olarak kullanılmıştır (Şekil 2.6, B). Bireysel görevlerin çözümü, zarflarının daha karmaşık bir şekli olan darbelerin oluşturulmasını gerektirebilir.
Nabız süresi büyük önem taşıdığından, genliği ile birlikte, içinde sonuçlanan gücü ve sonuç olarak algılama sınır aralığını belirler. Ek olarak, darbenin süresi, aralığın çözünürlüğüne bağlıdır. Sistem tarafından ölçülebilen asgari aralık aralığı. Aslında, dürtünün tek bir bilginin taşıyıcısı olması nedeniyle, sisteminin mekansal uzunluğu içindeki aralıktaki tüm değişiklikler kaydedilmeyecektir. Nabızın çift mesafeyi geçtiği göz önüne alındığında, reflektöre ve arkaya, sistemin çözünürlüğü, mekansal darbe uzunluğunun yarısına eşit olacaktır:
(1.45)
Uygulamada, darbelerin süresi çoğu zaman 10-5 arasında değişmektedir. dan 10 -3'e kadar dan.
Puls frekansı genellikle bu hususlardan seçilir, böylece herhangi bir çalışma aralığında, sonraki darbe yalnızca yansıyandan sonra yayılır. Başka bir deyişle, dönem t p. Aşağıdaki uyarılar eşitsizliği karşılamalıdır: 
Nerede 
- Çalışma aralığında maksimum algılama aralığı, genellikle 1500'e eşit alınan sudaki ortalama ses hızıdır. m / C.. Bu yaklaşım, bir anteni bir alım olarak kullanmak ve iletmek için koşullar yaratır. İÇİNDE bazı durumlar Darbelerin frekansı diğer hususlardan seçilebilir.
Prob sinyalinin gereksinimlerini doğru şekilde oluştururken çok önemlidir. Taşıyıcı radyasyon frekansını doğru şekilde seçin. Sinyalin azaltılması, buna, medyanın sınırlarından ve çeşitli nesnelerin yanıtı ve dalga ön hareketinin yörüngesinin yansımasına bağlıdır. Taşıyıcı frekansının kural olarak azaltılması, anten cihazlarının boyutunda bir artış gerektirir, ancak algılama aralığında bir artışa katkıda bulunur.
Anten sisteminin temel gereksinimlerini formüle ederek, gereklidir:
§ Antenlerin sayısını ve gemiye yerleştirmelerinin şemasını belirleyin;
§ En iyi radyasyon deseni derecesini seçin;
§ Elektrik enerjisini mekanik ve sırtlara dönüştüren eleman türünü ve ayrıca anten türünü seçin;
§ Gemiye gemide antenler kurma yöntemini belirleyin.
Kullanılan antenlerin miktarı ve yerleştirmelerinin şeması, sistemin güvenilirliğini geliştirmek için çözüldüğü sorunun çözülmesi, çözülmelerinin varlığı veya yokluğu nedeniyledir. Her antenin gemide tek başına monte edilebilir veya tüm antenler, genellikle klipte takılan bir anten bloğuna birleştirilir. Böyle bir blok, bu durumda vibratörleri aramak için daha uygun olan 20 veya daha fazla anten içerebilir.
Gerekli radyasyon düzeni derecesi, çözüldüğü sorunun niteliği ile de dikte edilir.
Elektrik enerjisi dönüştürücüleri olarak, ferromanyetik ve piezokeramik vibratörler dönüştürücü olarak kullanılır, çalışma prensibi aşağıda tartışılmaktadır.
Genel özellikleri alıcı-verici antenler
Ferromanyetik elektrik enerjisi dönüştürücüler Mekanik olarak manyetostrijin etkisini kullanın. Bu etkinin özü, ürünün manyetik durumunu ferromanyetik bir malzemeden değiştirirken, boyutunda belirli bir değişiklik meydana gelir. Numune deforme olur ve bu deformasyon mıknatısının yoğunluğundaki bir artışla artar. Bir çubuk çekirdeğini bir örnek olarak alırsanız, sarma ve alternatif bir akımla güçlendirin, sonra çekirdeğin uzunluğu periyodik olarak değiştirilecektir. Magnetizasyonunda harcanan elektrik enerjisi, ses alanını, gövdenin yerleştirildiği elastik bir ortamda heyecanlandırabilen mekanik salınımların enerjisine dönüştürülür.
Ayrıca zıt etki de var. Ferromanyetik malzemenin çekirdeği biraz azgın mıknatıslaşmaya sahip olan bir miktar deforme olursa, yani İç voltajını değiştirin, onunla ilişkili manyetik alan gerilimi değişecektir. Bu durumda, manyetik alandaki değişiklik olacaktır.
Z.ahşap alan, salınımlı malzeme gövdelerinin kinetik enerjisi, elastik bir yapıya sahip ortamdaki ses dalgaları (katı gövdeler, sıvılar ve gazlar) şeklinde ortaya çıkıyor. Osilasyonların elastik bir ortamda dağıtım süreci denir dalga. Ses dalgasının yayılmasının yönü denir ses ışınıve alanın tüm bitişik noktalarını, orta parçacıkların salınımının aynı fazıyla birbirine bağlayan yüzey - dalganın önü. Katı gövdelerde, salınımlar hem uzunlamasına hem de enine doğrultuda dağıtılabilir. Havada sadece geçerli uzunlamasına dalgalar.
Ücretsiz ses alanıdüz bir ses dalgasının hakim olduğu ve yansıyan dalgaların eksik veya ihmal edilebilir olduğu böyle bir alanı ararlar.
Diffüz ses alanı- Bu, her noktada ses enerjisinin yoğunluğunun aynı ve her yöne aynı enerji akışının dağıldığı bir alandır.
Ses dalgaları aşağıdaki temel parametreler ile karakterize edilir.
Dalga boyu - ses hızının (340 m / s - havada) ses salınımlarının sıklığına eşittir. Böylece, havadaki dalga boyu 1,7 cm arasında değişebilir (için f. \u003d 20000 Hz) 21 m'ye kadar (için f. \u003d 16 Hz).
Ses basıncı - Belirli bir noktada ve istatistiksel (atmosferik) basınçta ses alanının anlık basıncı arasındaki fark olarak tanımlanır. Ses basıncı Pascal (PA), PA \u003d N / m2'de ölçülür. Fiziksel analoglar - elektrik voltajı, akım.
Ses yoğunluğu - Dalganın yayılmasının yönüne dik bir yüzeyin bir birimi boyunca bir zaman birimine geçen ortalama ses enerjisi sayısı. Yoğunluk, W / m2 birimlerinde ölçülür ve ses salınımlarının gücünün aktif bir bileşenidir. Fiziksel analog - elektrik gücü.
Akustik olarak, ölçüm sonuçları göreceli logaritmik birimler şeklinde yapılır. İşitselliği değerlendirmek için, White (B) adı verilen bir birim kullanılır. Beyaz oldukça büyük bir ünite olduğundan, daha küçük bir değer tanıtıldı - desibel (db) 0,1 B'ye eşittir.
Ses basıncı, sesin yoğunluğu göreceli akustik seviyelerde ifade edilir:
,
Akustik seviyelerin sıfır değerleri genellikle kabul edilene karşılık gelir 
ve 1000 Hz frekansı olan harmonik ses salınımlı W / m2. Değerler, işitsel duyumlara (mutlak işitmenin mutlak eşiği) neden yaklaşık olarak minimum değerlere karşılık gelir.
Mikrofon özelliklerini ölçme koşulları. Akustik ölçümlerin bir numarası var spesifik özellikler. Böylece, elektroakustik ekipmanın bazı özelliklerinin ölçülmesi, ücretsiz alanın koşulları altında gerçekleştirilmelidir. Yansıyan dalgalar olmadığında.
Sıradan odalarda, bu durum pratik değildir ve dış mekan ölçümlerini gerçekleştirmek zordur ve her zaman mümkün değildir. İlk olarak, açık havada, örneğin yerden yüzeylerden yansımaları önlemek zordur. İkincisi, bu durumda ölçüm, atmosferik koşullara (rüzgar, vb.) Bağlıdır ve bir dizi diğer rahatsızlıktan bahsetmeyecek, büyük hatalara yol açabilir. Üçüncüsü, dış mekanda yabancı (Industrial ve ark.) Gürültünün etkisini önlemek zordur.
Bu nedenle, serbest alandaki ölçümler için, yansıyan dalgaların pratikte bulunmadığı özel eğlence kameraları kullanılır.
Mikrofon özelliklerinin boğulmuş bir odada ölçümü. Mikrofon hassasiyetini serbest alanda ölçmek için, ilk önce test mikrofonunun yerleştirileceği noktadaki ses basıncını ölçmek ve ardından bu noktaya koyar. Ancak, odanda pratik olarak herhangi bir girişim olmadığından ve hoparlörden mikrofon mesafesi, yayıcı çapı 25 cm'den fazla olmayan 1 - 1.5 m (veya daha fazla) eşit olarak alınır, daha sonra ölçüm mikrofonu yakın yerleştirilebilir Test mikrofonu. Ölçüm kurulum şeması Şekil 4'te sunulmuştur. Hassasiyet, tüm nominal frekans aralığında belirlenir. Gerekli basıncı ses basıncı ölçüm cihazına (hoisoomer) takma, test mikrofonu tarafından geliştirilen voltaj ölçülür ve eksenel hassasiyet belirlenir.
E. OC. = U M. / P.(mv / pa)
Hassasiyet, nominal yük üzerindeki kontur voltajı veya voltajı ile belirlenir. Kural olarak, nominal yük için mikrofonun 1000 Hz frekansta iç direncinin bir modülü alınır.
Şekil 4. Mikrofon Hassasiyet Ölçümü İşlevsel Şeması:
1 - bir ton veya beyaz gürültü jeneratörü; 2 - oktav filtresi (üçüncü katı); 3 - amplifikatör; 4 - takılı kamera; 5 - Akustik Verici; 6 - Test mikrofonu; 7 - Mikrofonun ölçülmesi; 8 - Millivoltmetre; 9 - Millivoltmetre, yapıştırıcılarda veya desibellerde derecelendirilmiştir (noieromer).
Hassasiyet seviyesi1'e eşit değere göre desibellerde ifade edilen hassasiyet olarak belirlenir.
Standart hassasiyet seviyesi (desibel cinsinden), 1 pa ses basıncındaki nominal yük direncinde, Güç \u003d 1 MW'a karşılık gelen voltaja, formül tarafından hesaplanır:
nerede - 1 pa'lık bir ses basıncında, nominal yük direncinde (OM) mikrofon tarafından geliştirilen voltaj (B).
Frekans karakteristiği Mikrofonlar, mikrofonun duyarlılığının, sabit ses basıncı değerlerinde frekanstan ve mikrofon güç akımından bağımlılığına aittir. Frekans tepkisi jeneratör frekansını sorunsuz bir şekilde değiştirerek çıkarılır. Elde edilen frekans tepkisine göre, nominal ve çalışma frekansı aralıklarında homojen olmayan bir şekilde belirlenir.
Yönün karakteristik Mikrofon aynı şema ile (Şekil 4) ve bir ton jeneratörü kullanarak veya bir ton jeneratörü veya üçüncü-zaman çizgilerindeki bir gürültü sinyali için veya karşılık gelen bant kullanılarak belirtilen bir frekans bandı için veya birkaç frekansa bağlı olarak çıkarılır. - Üçüncü çözücü filtreler yerine süzülmüş filtre.
Oryantasyon özelliklerini kaldırmak için, mikrofon bir döner diskte bir uzuv ile güçlendirilir. Disk, kayıt tablosundaki eşzamanlı olarak, manuel veya otomatik olarak döner. Özelliksel, eksen etrafındaki dönme gövdesini temsil ederse, mikrofon çalışma ekseniden geçen bir düzlemde çıkarılır. Diğer mikrofon formları için, karakteristik, çalışma ekseninden geçen belirtilen uçaklar için çıkarılır. Dönme açısı, çalışma ekseni ile ses kaynağının yönü arasında sayılır. Eksenel hassasiyete göre referans karakteristiğini normalleştirin.
Ses alanı - ses dalgalarının uygulandığı alan alanı, yani elastik ortamın parçacıklarının (katı, sıvı veya gaz halindeki) akustik salınımları, bu alanı doldurur. Ses alanı kavramı genellikle, boyutu sipariş veya ses dalgasının uzunluğundan daha fazla olan alanlar için uygulanır.
Ses alanının enerji tarafından, ses enerjisinin yoğunluğu (birim hacmi başına salınım işleminin enerjisi) ve sesin yoğunluğu ile karakterize edilir.
Dalgalanmaların yüzeyi, bir akustik alan yaratan, ses enerjisinin yayıcıdır (kaynağı).
Akustik alan Akustik dalgaların iletilmesinin bir yolu olan elastik bir ortamın bölgesini ararlar. Akustik alan şunlarla karakterizedir:
· ses basıncı p. Pa;
· akustik direnç z A., Pa * s / m.
Akustik alanın enerji özellikleri şunlardır:
· yoğunluk I., W / m2;
· ses gücü wW - Ses yüzeyinin kaplama kaynağı boyunca zamanın birimi başına geçen enerji miktarı.
Akustik bir alanın oluşumunda önemli bir rol oynar ses Yalıtım Savunma Özellikleri . Kaynak etrafında üretilen ses basıncı kaynağının açısal mekansal dağılımı.
Listelenen tüm değerler birbiriyle ilişkilidir ve sesin dağıtıldığı ortamın özelliklerine bağlıdır.
Akustik alan yüzeyle sınırlı değildir ve neredeyse sonsuzluğa kadar uzanırsa, böyle bir alan ücretsiz bir akustik alan denir.
İÇİNDE kısıtlı boşluk (Örneğin, kapalı bir odada) ses dalgalarının yayılması, geometriye ve dalgaların yayılmasında yer alan yüzeylerin akustik özelliklerine bağlıdır.
İç mekan bir ses alanı oluşturma süreci, fenomenlerle ilişkilidir. reverb ve difüzyon.
Sesin kaynağı odada başlarsa, o zaman ilk noktada sadece düz ses var. Kurtarma bariyerinin dalgasına ulaştıktan sonra, resim kalıbı yansıyan dalgaların ortaya çıkmasından dolayı değişir. Eğer ses alanında konuyu yerleştirmek için, boyutları ses dalgası uzunluğuna kıyasla küçük olan, daha sonra ses alanının pratik olarak yoktur. Etkili yansıtma için, yansıtıcı bariyerin boyutlarının ses dalgasının uzunluğuna eşit veya ona eşit olması gerekir.
Farklı yönlere sahip çok miktarda yansıyan dalgaların olduğu, ses enerjisinin spesifik yoğunluğuna neden olan ses alanı, alan boyunca aynıdır. yaygın alan.
Sesin radyasyon kaynağını durdurduktan sonra, ses alanının akustik yoğunluğu sonsuz bir zamanda sıfır seviyeye düşer. Yoğunluğu, kapanması sırasında mevcut olan seviyeden 10 kat düştüğünde, sesin tamamen kaybolduğuna inanılmaktadır. Salınımlı bir ortamın bir elemanı olarak herhangi bir ses alanı, ses zayıflamasının kendi özelliklerine sahiptir - reverb ("Aftergirth").
Ses- Elastik bir ortamın parçacıklarının mekanik salınımlarından kaynaklanan psiko-fizyolojik duyum. Ses salınımları, 20 ... 20 000 Hz aralığında frekans aralığına karşılık gelir. Navlun salınımları 20 Hz'den az infrasound denir, ve 20.000'den fazla Hz - ultrason. Kişinin infrasound dalgalanmaları üzerindeki etkisi nahoş bir duyguya neden olur. Doğada, denize, dünyanın yüzeyinin salınımları ile infrasound salınımları oluşabilir. Ultrason dalgalanmaları tıpta tıbbi amaçlar için ve filtreler gibi radyo elektronik cihazlarda kullanılır. Ses uyarma, değişen elastik bir ortamdaki basıncı değiştiren bir salınım işlemine neden olur. sıkıştırma ve vakum katmanlarıses kaynağını ses dalgaları şeklinde yaymak. Sıvı ve gaz halinde ortamda, ortamın partikülü, dalganın yayılması yönünde denge konumuna göre dalgalanma, yani Dalgalar uzunlamasına. Katılarda, enine dalgalar yayılır, çünkü ortam parçacıkları dalga yayılma hattına dik yönde dalgalanır. Ses dalgalarının yayılmasının ses alanına adlandırıldığı alan. Serbest ses alanı, ses dalgalarını yansıtan yüzeylerin etkisi ve bir diffüz ses alanı, her noktada birim alanı başına ses gücünün her yöne aynı olduğu durumlarda ayırt edilir. Ses alanındaki dalgaların yayılması, belirli bir hızda ortaya çıkar. ses hızı. Formül (1.1)
c \u003d 33l√t / 273, burada t Kelvin ölçeğinde sıcaklıktır.
Hesaplamalarda, yaklaşık olarak normal atmosfer basıncında 17 ° C sıcaklığına karşılık gelen C \u003d 340 m / s alınır. Alanın bitişik noktalarını salınımların aynı fazı ile bağlayan yüzey (örneğin, bir kalınlaşma noktası veya bir vakum) denir dalganın önü. En yaygın ses dalgaları küreselve dalganın düz cepheleri. Küresel bir dalganın önü topun bir şekli vardır ve boyutları yayılan dalgaya kıyasla küçükse, ses kaynağından kısa bir mesafede oluşturulur. Düz bir dalganın ön kısmı, ses dalgasının (ses ışınının) yayılmasının yönüne dik bir düzlem şekli vardır. Düz ön dalgalar, dalga boyuna kıyasla bir ses kaynağından büyük mesafelerde oluşturulur. Ses alanı karakterizedir ses basıncı, salınım hızı, ses yoğunluğu ve ses enerjisi yoğunluğu.
Ses basıncı - Bu, ses dalgası ve atmosferik basıncı aynı noktada, yani, yani, yani, ses dalgası ve atmosferik basınç p arasındaki basınçın anlık değeri arasındaki farktır. P \u003d r kadar - ben. Sistemde ses basıncı birimi Si - Metrekare başına Newton: 1 N / m2 \u003d 1 Pa (Pascal). Gerçek ses kaynakları en çok bile yaratır yüksek sesler Ses basınçları, normal atmosferik basınçtan on binlerce kez daha azdır.
Salınım hızı Dinlenme pozisyonunun yakınındaki ortamın parçacıklarının salınımlarının hızıdır. Salınım hızı saniyede metre cinsinden ölçülür. Bu hız ses hızıyla karıştırılmamalıdır. Ses hızı bu ortam için kalıcı bir değerdir, salınım hızı bir değişkendir. Orta parçacıklar dalga yayılımı yönünde hareket ederse, salınım hızı, partiküllerin ters hareketi ile pozitif hızı pozitif olarak kabul edilir. En yüksek sesle bile gerçek ses kaynakları, ses hızından birkaç bin kat daha küçük olan salınım hızlarına neden olur. Düz bir ses dalgası için, osilatör hız formülü formu (1.2)
V \u003d p / ρ · c, ρ hava yoğunluğu, kg / m3; C - Ses hızı, m / s.
Ρ · c bu atmosferik koşullar için, kalıcı bir değer var, bu denir akustik direnç.
Ses yoğunluğu - Ses dalgasının çoğaltılması yönüne dik olan alanın içindeki saniye başına geçen enerji miktarı. Sesin yoğunluğu, metrekare başına watt cinsinden ölçülür (W / m2).
Ses enerjisi yoğunluğu Ses alanının hacminin bir biriminde bulunan bir dizi ses enerjisi vardır: ε \u003d j / c.
4. Kontrol soruları
Sözlük
Edebiyat