Дифракция звука

Акустическая дифракция (дифракция звука) — явление, при котором изменяется направление звуковой волны в результате огибания препятствий, захождения звуковых волн в область акустической тени. [c.157]

Вопрос о комбинационном рассеянии звука на звуке так просто решается с точки зрения элементарных законов сохранения для фононных взаимодействий. С точки зрения классической гидродинамики задача о рассеянии звука на звуке представляет значительные трудности. Связано это с тем, что эту задачу, согласно определению рассеяния звука на звуке, необходимо решать для ограниченных звуковых пучков. Решения, учитывающие дифракцию звука на ограниченной апертуре, до сих пор ни в одной из задач нелинейной акустики, даже только во втором приближении, насколько нам известно, не получены. Тем более это сложно было бы сделать для случая двух пересекающихся звуковых пучков. [c.91]

Наблюдение, правда, более слабого рассеянного сигнала при небольших отклонениях от условий резонанса, что можно делать либо перемещая приемную пластинку П, либо меняя частоту одной из взаимодействующих волн, связано с дифракцией звука на конечной апертуре излучателей. [c.342]

Дифракция звука 304, 308, 311 Допплера принцип 282 [c.371]

Теоретически решены многие весьма трудные вопросы излучения и дифракции звука. Получила широкое развитие теория распространения звука в звукопроводах и в помещениях. [c.6]

Как это отражается на распространении звука Это видно из рис. 33. На нем изображен фронт звуковой волны, бегущей при положительном градиенте скорости ветра и отрицательном температурном градиенте. В верхней части волновой фронт распространяется в-более холодном воздухе или против более сильного ветра и поэтому двигается с меньшей скоростью, чем в нижней части. В результате фронт волны изгибается кверху. Аналогично, если в лодке грести одним веслом сильнее, чем другим, то лодка поворачивает в сторону от него. На рис. 33 показан результирующий эффект. Если звуковая волна распространяется от источника против ветра или бежит в любом направлении в атмосфере при отрицательном температурном градиенте, ее путь искривляется кверху и земля оказывает экранирующее действие, сопровождаемое возникновением звуковой тени. Экранирование при этом не полное, так как вследствие дифракции звука волна проникает и в область тени — с этим явлением мы скоро познакомимся. Во всяком случае, за пределами критического расстояния между источником звука и точкой, где волна, проходящая ниже всех остальных, касается поверхности земли, ин- [c.132]

Бинауральный эффект объясняется тем, что одно ухо находится к источнику ближе, чем другое, и поэтому звуковая волна приходит к нему раньше. Наши мозговые центры способны учитывать разность времени воздействия звука на два уха, и эту разность во времени прихода наш мозг перерабатывает в ощущение направления. Кроме того, здесь играет роль то обстоятельство, что сила звука для уха, находящегося ближе к источнику звука, больше, чем для другого, расположенного на другой стороне голова служит препятствием для звуковых волн и, так сказать, загораживает одно из ушей. (Впрочем, это имеет место только для звуков высоких частот при низких частотах в силу дифракции звука вокруг головы особой разницы в силе звука не возникает.) Это обстоятельство дополняет способность определять направление на источник звука. Ясно, что разность времени прихода звука, а следовательно, и точность определения направления будут тем больше, чем больше расстояние между ушами. У человека это расстояние составляет примерно 18 см. Увеличением базы между приёмниками можно повысить точность в определении направления, что используется в звукоулавливателях, работающих на принципе бинаурального эффекта. Звукоулавливатели позволяют определять направление на летящий самолёт с точностью примерно до градуса. Однако они не дают возможности обнаруживать самолёт по звуку винта и мотора на расстояниях, больших 10—15 км, что при современных скоростях самолётов является весьма незначительным расстоянием. Кроме того, наличие в атмосфере ветра и турбулентное её [c.236]

Бинауральный эффект объясняется тем, что одно ухо находится к источнику ближе, чем другое, и поэтому звуковая волна приходит к нему раньше. Наши мозговые центры способны учитывать разность времени воздействия звука на два уха, и эту разность во времени прихода наш мозг перерабатывает в ощущение направления. Кроме того, здесь играет роль то обстоятельство, что сила звука для уха, находящегося ближе к источнику звука больше, чем для другого, расположенного на другой стороне голова служит препятствием для звуковых волн и, так сказать, загораживает одно из ушей. (Впрочем, это имеет место только для звуков высоких частот при низких частотах в силу дифракции звука вокруг головы особой разницы [c.245]

Явление возникновения звуковых колебаний за препятствием вследствие огибания волны называется дифракцией звуко вых волн. [c.84]

Согласно уравнению (2.9.50), вне области локализации источников профиль акустической волны трансформироваться не должен (так как в нашей простейшей модели отсутствуют поглощение, дисперсия и дифракция звука, а сами акустические волны имеют бесконечно малую амплитуду и, следовательно, не испытывают нелинейных искажений). Поэтому не удивительно, что в пределе 2-> >, г->оо (7 = /со - конечная величина) решение (2.9.53) описывает волну стационарного профиля [c.178]

Представление об И. з. используют в теории дифракции звука, выражая дифрагированное поле в виде суперпозиции полей от вторичных источников. И. 3. применяют для измерения длины волны звука (а следовательно, и скорости звука) при помощи звуковых интерферометров. И. з. имеет место также и для сдвиговых волн в твёрдом теле, однако в этом случае интерферируют только волны с одинаковой поляризацией (одинаковым направлением смещения частиц). [c.151]

При наличии границ между двумя средами или к.-л. препятствий на пути распространения волны происходит отражение, преломление и дифракция звука. Если в среде имеются неоднородности, то происходит рассеяние звука, к-рое может существенно изменить простую картину Р. у. и в конечном счёте также вызывать затухание волны в первоначальном направлении распространения. При Р. у. в трубах, слоях и других волноводах проявляется ряд особенностей, свойственных волноводному распространению, а именно отсутствие характерного для свободного пространства убывания амплитуды волны из-за сферич. расхождения и зависимость характера Р. у. от соотношения между длиной волны звука и размерами волновода. [c.292]

Изучение явлений дифракции звуковых волн на упругих оболочках основано на совместном решении сложных задач акустики и механики. Специфику таких сопряженных задач рассмотрим вначале на примере анализа решения задач дифракции звука на одиночных оболочках классической формы. Если звуковое поле, возбуждающее упругую оболочку, известно, то решение задачи можно разбить на ряд характерных этапов [20, 108—112, 119, 128, 129, 135, 159, 178, 189, 190, 192, 199, 212] [c.144]

Ниже на примере гаммы конкретных задач дифракции звуковых волн на решетках из замкнутых упругих оболочек (типа изображенных на рис. 79) укажем возможный подход к их решению и проиллюстрируем его реализацию. В процессе изложения будем придерживаться принципа постепенного наращивания сложности рассматриваемых задач дифракции. Отметим, что используемый ниже подход к решению задач дифракции звука на решетках из упругих оболочек развит в работах 123, 28, 38, 39, 40, 41, 42, 481. [c.145]

Рассмотрение случая нормального падения позволяет (в силу симметрии решетки) заменить задачу о дифракции звука на решетке зада- [c.188]

Лит. А р ц и м о D и ч Л. А., Элементарная физика п,дая-мы, 3 изд.. М., 1969 Тверской В. А., Динамика радиационных поясов Земли, М., 19 8 Хесс В., Радиационный пояс и магнитосфера, пер. с англ.. М., 1972. Ю. И. Логачев. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракц. явлениями (см. Дифракция волн., Дифракция звука). В Г. а. звуковое поло представляют в виде лучевой картины, пе зависящей от длины волны, и считают, что звуковая энергия распространяется вдоль каждой лучевой трубки независимо от остальных лучей это даёт обратную пропорциональность между плотностью потока энергии вдоль луча и площадью поперечного сечения лучевой трубки, Б однородных средах лучи — прямые линии, в неоднородных они искривляются (см. Рефракция звука). [c.437]

ДИФРАКЦИЯ ЗВУКА — отклонение распространения звука от законо) геометрической акустики, обусловленное его волновой природой. Результаты Д. з,— расхождение У 3-пучков при удалении от излучателя или после прохождения через отверстие в экране, загибание звуковых волн в область тони позади препятствий, больших по сравнению с длиной волны л, отсутствие тени позади препятствий, малых по сравнению с к, и т. п. Звуковые поля, создаваемые дифракцией исходной волны на препятствиях, помещённых в среду, на неоднородностях самой среды, а также па неровностях и неоднородностях границ среды, наа. рассеянными полями (см. Рассеяние звука). Для объектов, на к-рых происходит Д. 3., больших по сравнению с X, степень отклонений от геом. картины зависит от значения волнового параметра Р=Укг11), де D — поперечник объекта (папр., поперечник У 3-излучателя или пре- [c.667]

Простые аналитические выражения для радиационных сил можно получить только для предельного случая препятствий, малых по сравиению с длиной волны. В этом случае, естественно, силы не зависят от формы препятствия. В случае же препятствий, размеры которых сравнимы или несколько больше длины волны, решения задачи о дифракции звука имеют весьма сложный вид, поэтому и радиационная сила, теперь уже зависящая от формы препятствия, имеет значительно более сложный вид. Радиационное давление здесь рассмотрено для сравнительно небольшого числа различных форм препятствия. [c.193]

Заанне длины волны имеет особое значение при рассмотрении вопросов излучения и дифракции звука, уменьшения уровня шума при помощи экранов и др. [Л. 4]. [c.15]

Измерение звукоизоляции — это прямая процедура. На гидрофоне измеряется сигнал, возбуждаемый излучателем, и отмечается разн ица выходных напряжений до и после помещения материала между этими двумя преобразователями. Хотя предпочтительнее использовать импульсный звук, как описано в разд. 3, но можно применять и непрерывный сигнал, который имеет некоторые преимущества на очень низких частотах. Источниками ошибок является интерференция, создаваемая отражениями от поверхности, дна водоема и от креплений, а также дифракция звука на краях образца. Ошибку, вносимую такой интерференцией, можно свести к минимуму, если расстояние между излучателем и гидрофоном выбирать малым. Отражения от креплений минимизируются применением в них наиболее прозрачного материала и рациональной конструкции установки. Измерительная установка и интерферирующие сигналы показаны на рис. 6.2. [c.324]

Распространение ультразвука подчиняется основным законам, обш им для акустических волн любого диапазона частот, обобш ённо называемых обычнозвуковыми волнами, и описывается в первом приближении волновым уравнением, обш им для всех частот (см. Волны). К основным законам распространения относятся законы отражения звука и преломления звука на границах различных сред, дифракции звука и рассеяния звука при наличии препятствий и неоднородностей в среде и неровностей на границах, законы волноводного распространения в ограниченных участках среды (см. Нормальные волны). Суш ест-венную роль при этом играет соотношение между длиной волны звука X и характерным для условий его распространения геометрич. размером D — размером источника звука или препятствия на пути волны, размером неоднородностей среды, поперечного сечения волновода и т. п. При Z) > А, распространение звука вблизи препятствий происходит в основном по законам геометрич. акусти- [c.9]

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракционными явлениями (см. Дифракция звука). Г. а. основана на представлении о звуковых лучах, вдоль каждого из к-рых звуковая энергия распространяется независимо от соседних лучей. В однородной среде звуковые лучи — прямые линии. Г. а. позволяет рассматривать образование звуковых теней позади препятствий, отражение и преломление лучей на границе между средами или на границе между средой и препятствием (см. Отражение звука, Преломление звука), фокусировку Звука акустич. линзами и зеркалами, рефракцию лучей в неоднородных средах, рассеяние звука в статистически-неоднородных средах с крупномасштабными неоднородностями и т. д. Расчёт звуковых полей при помощи Г. а. даёт удовлетворительную точность только при длине волны звука, достаточно малой по сравнению с характерными размерами параметров задачи (как, напр., размерами препятствия, фокусирующей линзы). Г. а. неприменима или даёт значительную погрешность в областях, где вследствие волновой природы звука существенны дифракцион- [c.77]

Всё вышеизложенное относится к работе излучателя (приёмника) в однородной безграничной газовой или ЖИДК011 среде. При наличии границ и различных неоднородностей поле, создаваемое излучателем, искажается из-за рассеяния и дифракции звука. В твёрдой среде, кроме продольных, [c.223]

К числу Н. э. в акустич. поле относятся изменение формы волны при её распространении, т. е. изменение временной зависимости параметров волны, возникновение комбинационных тонов, вызванных рассеянием звука на звуке,, самофокусировка волны, давление звукового излучения, акустич. течения, кавитация и др. С математич. точки зрения Н. э. — это явления, для описания к-рых приближения линейной акустики оказываются недостаточными, и необходим учёт нелинейных членов ур-ний гидродинамики и. ур-ния состояния. Характерной чер-, той Н. э. является их зависимость от амплитуды волны, в отличие от явлений линейной акустики, примерами к-рых могут служить дифракция звука, рассеяние звука, определяемые лишь частотой и скоростью звуковой волны. Формально этот факт обусловлен тем, что нелинейные члены yp-nnii содержат амплитуду волны в более ВЫСОКО , чем линейный член, степени. Волны, при распространении к-рых проявляются Н. э., наз. также волнами конечной ам1 ли-т у д ы. Относительны вклад Н.э. зависит от амплитуды и характеризуется акустич. Маха числом Ма = vie = р /р, где v — амплиту- [c.231]

ОТРАЖЕНИЕ ЗВУКА — явление, возникаюш ее при падении звуковой волны на препятствие и состояш,ее в образовании волны, распространя-юш е11СЯ от препятствия обратно в среду, из к-рой пришла падаюш,ая волна. В узком смысле термином О. з. пользуются в случаях, когда поведе-Н1те волн удовлетворяет законам геометрической акустики. Если законы последней неприменимы (препятствия малы по сравнению с длиной волны звука, шероховатые препятствия и т. д.), то говорят о рассеянии звука или дифракции звука на препятствии. [c.240]

РАССЕЯНИЕ ЗВУКА — возникновение дополнительных звуковых полей в результате дифракции звука на препятствиях, находящихся в среде, на неоднородностях среды, а также на неровных и неоднородных границах среды. Р. 3. имеет место, если препятствия отличаются от среды либо сжимаемостью, либо плотностью, либо тем и другим. При наличии Р. з. результирующее звуковое поле можно представить в виде суммы первичной звуковой волны (существовавшей в отсутствии препятствий) и рассеянной (вторичной) волны, возникшей в результате взаимодействия первичной волны с препятствием. При наличии многих препятствий волны, рассеянные каждым из них, рассеиваются повторно и многократно другими препятствиями. Если вторичные волны малы по сравнейию с первичной, а число препятствий не слишком велико, так что повторным Р.З. можно пренебречь, то Р. 3. наз. однократным. Если накапливающиеся вторичные волны в сумме не остаются малыми и ими нельзя пренебрегать по сравнению с первичной волной, то говорят о многократном рассеянии. В первом случае задача расчёта поля рассеяния сводится к определению однократного Р. 3. на каждом отдельном препятствии и сложению полученных полей. Задачу о расчёте многократного Р. з. удаётся решить только в простейших случаях. [c.299]

Существует важное практическое отличие между дифракцией света (понимаемой в только что указанном узком смысле ср. следующую страницу) и дифракцией остальных волн, о которых здесь шла речь. При обычных условиях дифракция света явно не наблюдается, ее нужно специально искать, что мы и делали, сужая щель (рис. 345). Между тем при обычных условиях всегда наблюдается дифракция звука, водяных волн или радиоволн здесь нужно специально искать такие условия, нри которых дифракция практически отсутствует. Мы увидим впоследствии, как нужно искать такие условия. Подчеркнем уже здесь, что отмеченное отличие между светом и остальными обс ждаемыми здесь волнами—совсем не принципиальное. Оно обусловлено, jKaK мы увидим, лишь различным порядком величины длины волны. [c.356]

В параграфе 2 было уделено внимание излучению цилиндра через замкнутый кольцевой слой. Практический интерес представляет также задача о дифракции плоской волны на таком слое для случая, когда внутренний объем заполнен средой с волновым сопротивлением P2 2 (рис. 30). Вопросам, связанным с дифракцией звука на цилиндрических, заполненных акустической средой объектах подобного рода, уделялось много внимания. Так, в работах [147, 195, 197 рассмотрена дифракция звуковой волны на тонкой упругой цилидриче-ской оболочке, заполненной жидкой средой, а в работах [188, 193, 203] найдено решение задачи для оболочки произвольной толщины. Рассмотрим случай, когда в кольцевом слое отсутствуют сдвиговые деформации, т. е. частный случай задачи [1771. Такое упрощение, естественно, идеализирует задачу, однако дает возможность существенно облегчить ее решение и получить количественные результаты, позволяющие установить основные особенности звукового поля вблизи слоя при различных волновых сопротивлениях слоя и окружающей среды. Учет сдвиговых деформаций и анализ большого объема исследований содержатся в работе [1881. [c.78]

Смотреть страницы где упоминается термин Дифракция звука : [c.270] [c.106] [c.172] [c.504] [c.563] [c.226] [c.427] [c.41] [c.240] [c.139] [c.159] [c.264] [c.124] [c.125] [c.139] [c.147] [c.367] [c.189] [c.264] [c.232] [c.233] [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...