ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проводимость и импеданс линейного препятствия. Поле перед препятствием из "Общая акустика " Вернемся к отражениям от препятствий с резкими границами. [c.142] Проводимость — это и есть желаемая характеристика препятствия эта величина не зависит от вида среды, соприкасающейся с препятствием, и не зависит даже от того, имеется ли вообще такая соприкасающаяся J peдa. Давление можно было бы прикладывать не при помощи звуковой волны, а, например, твердым поршнем, пондеромоторными силами, синфазно действующими на всю поверхность препятствия, и т. п. Во всех этих случаях отношение скорости к давлению на поверхности препятствия окажется для данной частоты одним и тем же. [c.143] Если препятствием является вторая среда, то проводимость препятствия есть волновая проводимость этой среды У = = 1/р с, и (45.2) можно свести к первой формуле (43.2). В этом случае (как и для идеальных границ) проводимость препятствия не зависит от частоты отсюда следует, как мы уже знаем из 43, что в этом случае при отражении свою форму сохраняют все волны и что формула (45.2) годится дляволнлюбой формы.Вообще же проводимость препятствий других типов от частоты зависит, волны произвольной формы при отражении от таких препятствий свою форму меняют, а для гармонических волн формула (45.2) годится, только если для каждой частоты подставлять свое значение проводимости. [c.143] В дальнейшем будем характеризовать свойства поверхности то проводимостью, то импедансом, в зависимости от того, что даст возможность получить более простые формулы. [c.144] Рассмотренные в 41 препятствия в виде свободной границы и жесткой стенки также можно охарактеризовать проводимостями или импедансами. Импеданс свободной границы равен нулю, ее проводимость равна бесконечности импеданс жесткой стенки равен бесконечности, ее проводимость равна нулю. Если относительная проводимость препятствия велика по сравнению с единицей (модуль импеданса мал по сравнению с волновым сопротивлением среды), то коэффициент отражения близок к —1, так что препятствие ведет себя подобно свободной границе. Если относительная проводимость препятствия мала сравнительно с единицей (модуль импеданса велик по сравнению с волновым сопротивлением среды), то коэффициент отражения близок к -Ы, так что препятствие ведет себя подобно абсолютно жесткой стенке. Одно и то же препятствие при данной частоте может вести себя то как свободная граница, то как жесткая стенка, в зависимости от волнового сопротивления среды, в которую помещено препятствие. С другой стороны, как увидим ниже, в одной и той же среде одно и то же препятствие может вести себя то как жесткая стенка, то как свободная граница, в зависимости от частоты. [c.144] Отсюда видно, что при положительной вещественной проводимости К 0) модуль коэффициента отражения меньше единицы, а при отрицательной (] 0) больше единицы. [c.145] Случай О (обычно имеющий место на практике) соответствует частичному переходу энергии падающей звуковой волны из среды в препятствие. Это может быть как поглощение звуковой энергии препятствием (превращение ее в тепло, как, например, в звукопоглощающих материалах, которыми облицовывают стены залов для уменьшения гулкости ), так и пропускание акустической энергии в среду позади препятствия, не связанное с поглощением. Более редкий случай 0 приводит к росту энергии звука в среде при отражении это — случай активного препятствия таково, например, препятствие в виде фронта пламени, скорость горения которого зависит от давления. [c.145] Вдоль оси 2 амплитуда давления колеблется между значениями l-f 2/ (в точках, где 2кг = г—2/я) и - V (в точках, где 2кг = е— (2/ + 1) я). Максимумы и минимумы чередуются, располагаясь на расстоянии четверти длины волны звука друг от друга. Полуразность измеренных максимальных и минимальных значений амплитуды равна модулю коэффициента отражения. При изменении частоты вся эта интерференционная картина максимумов и минимумов перед препятствием сжимается или растягивается, так что все расстояния в этой картине пропорциональны длине волны звука. [c.145] Этот прием определения проводимости широко применяется на практике. [c.146] Для препятствия в виде границы со второй средой фаза отражения равна либо О (при волновом сопротивлении второй среды большем, чем у первой), либо я (при обратном соотношении между волновыми сопротивлениями). Модуль коэффициента отражения в этом случае от частоты не зависит. Волновое сопротивление второй среды выражается через коэффициент бегучести либо формулой р с = рс/х(при р с рс), либо формулой р с = хрс (при р с рс). В первом случае на границе лежит максимум амплитуды давления, во втором — минимум. [c.146] Вернуться к основной статье