Фазовая модуляция звука

В приёмниках на основе фазовой модуляции света приём звука осуществляется с помощью интерферометрия. схем (Маха — Цендера, Майкельсона, Фабри — Перо и др.) благодаря интерференции световых волн, по-разному промодулированных звуком. Изменение фазы световой олны Дф происходит в результате изменения эфф. показателя преломления Пдф и длины световода L под действием звукового давления р [c.461]

При увеличении частоты модулирующего сигнала чувствительность уха сначала несколько повышается (при частоте около 4 Гц — максимум), а затем падает. При частоте модуляции менее 4 Гц ухо воспринимает частотную (а равно и фазовую) модуляцию как качание звука, от 4 до 8 Гц — как музыкальное вибрато. Частота модуляции 10—13 Гц придает звуку некоторое подобие тремоло. Дальнейшее повышение модулирующей частоты примерно до 60 Гц при частоте тона 100 Гц придает звуку шероховатость , хриплость. При этом разницы в восприятии амплитудной и частотной модуляции практически не существует, если индекс частотной модуляции л численно равен коэффициенту амплитудной модуляции т, причем и т меньше единицы. При большей частоте тона ощущение шероховатости наступает при больших частотах модуляции [3]. Модуляция перестает восприниматься, и начинают прослушиваться боковые частоты модулированного тона, когда они выходят за пределы критической полосы слуха, т. е. Д/ > 0,5А/кр, ухо воспринимает модулированные колебания уже как сложный звук, содержащий несколько простых тонов. [c.64]

Высказанные до сих пор соображения относились к случаю перпендикулярного падения светового луча на звуковую волну. Однако Раман и Нат [1659] рассмотрели также и косое прохождение света через ультразвуковое поле. Световой луч, который, как уже выше предполагалось, распространяется прямолинейно, проходит при этом последовательно области с различным значением коэффициента преломления. Отсюда. следует уменьшение фазовой модуляции, действующее так же, как уменьшение силы звука. Формула (149) заменяется тогда формулой [c.182]

Представим себе диффузорный громкоговоритель, который одновременно излучает звук высокой и низкой частот. Для из туче-ния одинакового звукового давления на обеих частотах он должен иметь одинаковую амплитуду ускорения для этих частот. Следовательно, амплитуда скорости низкочастотной составляющей колебания будет во много раз больше, чем высокочастотной. Поэтому высокочастотное колебание будет излучаться диффузором, периодически движущимся на низкой частоте с большой колебательной скоростью относительно слушателя. При движении источника относительно точки приема возникает эффект Допплера, в результате которого высокочастотный звук окажется модулированным по фазе. Глубина модуляции будет пропорциональна амплитуде низкочастотной составляющей колебания диффузора. Звуковое давление я излученной волнр высокой частоты можно записать в виде р = Рт ((Ов 51п(дн0 у где (Ов — частота высокочастотного колебания диффузора сон — частота низкочастотного колебания диффузора /Пх — индекс фазовой модуляции. [c.163]

Метод поверхностного рельефа. Наибольшее распространение получили способы, основанные на методе поверхностного рельефа. Звуковая волна, падаюш ая на отра-жаюш ую поверхность воды, создаёт на ней давление звукового излучения, пропорциональное интенсивности звука, и деформирует её. Если деформированную поверхность осветить когерентным светом, то возникает фазовая модуляция отражённого света, к-рую для получения оптич. изображения необходимо превратить в амплитудную. Это можно сделать, напр., применяя теневой метод или метод фазового контраста. Однако при этом очень плохо передаётся информация о низких пространственных частотах, к-рые доминируют в акустич. изображении. Голографич. метод регистрации позволяет устранить этот недостаток и передать информацию о низкочастотной структуре изображения, поскольку её можно перенести на высокочастотную пространственную несуш ую — опорный пучок. Одной из разновидностей метода является т. н. безлин-зовая Г., при к-рой предмет 3 (рис. 6) [c.93]

Методы д инамической УЗ-вой голографии основаны также на деформации поверхности, но деформация в этом случае зависит от звукового давления не квадратично, а линейно. При прохождении звука через акустически прозрачную плёнку он не оказывает на неё давления излучения, однако она участвует в движении среды и её отклонения пропорциональны колебательному смеш ению. Если нанести на плёнку отражаюш ее свет покрытие, то деформация её может быть преобразована в фазовую модуляцию светового потока, падаюш его с обратной по отношению к звуку стороны плёнки. С помош ью разнообразных схем демодуляции светового излучения можно сделать видимыми смеш ения участков плёнки в акустической волне. Этот метод применяется, напр., для визуализации колебаний поверхности твёрдого тела, граничаш ей с газовой фазой (рис. 7). Лазерный луч 1, сканируюш ий отражающую поверх- [c.93]

Укажем еще на одно интересное оптическое явление. Впервые его наблюдал Бусс [3941 при попытке определить разность давлений в ультразвуковой волне в жидкости, пользуясь интерферометром Дамена или Маха. Уже при малых интенсивностях звука наблюдался сдвиг интерференционных полос на величину, равную половине полосы, однако с увеличением силы звука этот сдвиг не возрастал, а только менялась видимость картины. Это непонятное явление было подробно изучено Бэром [159], который применил улучшенную аппаратуру. Он затемнил все световые лучи, которые испытывали диффракцию на звуковой волне и изменили при этом свою частоту и, следовательно, не могут уже участвовать в интерференции. Тогда упомянутое явление может быть объяснено на основании теории Рамана—Ната о фазовой модуляции света звуковой волной. Два световых пучка, интерферирующие в приборе Жамена, имеют амплитуды, равные 1 и / (а) где Уо—функция Бесселя нулевого порядка а—величина, определяемая формулой (149) Действительно, было экспериментально уста новлено, что для значения а =2,4 интерферен ционные полосы исчезают, а для значения л =3,8 они имеют наилучшую видимость. [c.192]

Нолл 13647] исследовал влияние поперечного электрического поля на распространение звука в жидкостях, обладающих дипольным моментом опыты должны были выяснить, модулирует ли переменное электрическое поле фазу или амплитуду звуковой волны с частотой 10 мггц, распространяющейся в жидкости. Хотя чувствительность установки была достаточной для обнаружения относительного изменения скорости звука, равного 2 10 , и изменения поглощения на 5 10 дб см при электрическом поле 1 т см, однако никакого эффекта в непроводящих органических жидкостях обнаружено не было. В электропроводящих жидкостях наблюдалась фазовая модуляци, пропорциональная квадрату модулирующего напряжения, обусловленная влиянием нагревания на скорость звука. В связи с этим данный метод непосредственно может быть использован для измерения температурного коэффициента скорости звука. [c.260]

Своего рода обращением этого эффекта является наблюдавшаяся Ноллом [3647] и описанная в гл. IV, 1, п. 4 фазовая модуляция звуковой волны, возникающая в слабо проводящих жидкостях под действием переменного тока эта модуляция происходит с удвоенной частотой тока и обусловлена изменением скорости звука при нагревании жидкости. [c.537]

НИЯ рассматриваются обычными методами. При отсутствии ультразвука поверхность представляет собой плоскость и световой пучок фокусируется в один максимум. При наличии ультразвука, но без объекта центральный максимум расщепляется на ряд других, расположенных симметрично по отнощению к нему. При наличии объекта максимумы размываются и, как показано в приложении 1, два изображения наблюдаются в максимумах первого порядка дифракции. Как показано на фиг. 5.2, другие порядки устраняются диафрагмой. Для данного метода требуется интенсивность ультразвука порядка 0,1 вт1см , хотя порог чувствительности почти в 100 раз меньще [1]. При интенсивности звука от 0,1 до 1,0 вт см можно записать смещения поверхности на прозрачном термопластическом материале, кото рый используется для фазовой модуляции когерентного света при восстановлении изображения [18]. [c.161]

Дифракция на ультразвуковых волнах. Ультразвуковыми называются колебания с частотой порядка 10 Гц. В жидкости скорость звука г 10 м/с, и поэтому длина ультразвуковой волны г/у = 10 м = 10 мкм. Уплотнения и разрежения в ультразвуковой волне, распространяющейся в жидкости, создают фазовую гармоническую решетку. При гармонической модуляции фазы возникает дифракшя, аналогичная той, которая была рассмотрена для гармонической модуляции амплитуды. Поэтому должна наблюдаться дифракция первого порядка, которую очень удобно воспроизвести с помощью ультразвуковой установки, схема которой изображена на рис. 177. Пьезодатчик П создает ультразвуковые волны, на которых происходит дифракция волн, испускаемых источником 5. Имеются два дифракционньк максимума первого порядка в полном соответствии с (33.64а) и центральный максимум. [c.231]

УРОВНЕМЕР ультразвуковой — прибор, предназначенный для измерения высоты уровня жидкостей и сыпучих тел с помощью УЗ. Действие большинства УЗ-вых У. основано на измерении времени распространения УЗ-вых волн от преобразователя до контролируемой поверхности жидкости и обратно ири известной (или измеряемой) скорости звука в среде. Измерения могут проводиться либо в режиме непрерывного излучения с использованием фазового метода определения расстояния, либо в режиме излучения модулированных сигналов. Наибольшее распространение получили У. с импульсной модуляцией. Длительность зондирующих импульсов не доляша превышать удвоенного времени распространения УЗ от преобразователя до контролируемого уровня при минимальном расстоянии до этого уровня. В У. с импульсными сигналами используется УЗ-вая локация уровня, основанная на отражении звука от границы сред с различным волновым сопротивлением, при этом сигнал может приходить к границе раздела через газ или снизу (через жидкость). [c.353]

Как уже было сказано в гл. X, 13, флуктуации плотности в твердом теле можно себе представить как результат суперпозиции стоячих упругих (акустических) волн. Упругие волны представляют собой трехмерные фазовые дифракционные решетки (см. гл. IX, 9). Рассеяние, вызванное флуктуациями плотности, есть не что иное, как дифракция на этих решетках. Но эти решетки — пульсирующие они периодически появляются и исчезают (исчезают в моменты, когда деформация обращается в нуль). Поэтому дифрагируя свет, они вместе с тем модулируют его. Эта модуляция также должна проявляться как расщепление спектральных линий падающего света. Именно это расщепление имелось в виду в конце гл. X ( 13). Оно гораздо меньше, чем то, о котором шла речь выше. Как показывает теория, здесь й/ш порядка отношения скорости звука в кристалле к скорости света, т. е. порядка 10 . С целью обнаружить это явление был предпринят тот цикл экспериментальных исследований Г. С. Ландс-берга и Л. И. Мандельштама, который увенчался открытием комбинационного рассеяния света. Расщепление линий, вызванное флуктуациями плотности, впервые удалось обнаружить Е. Ф. Гроссу (Ленинград) в 1930 г., и притом не только в твердых телах, но и в жидкостях. [c.515]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...