Падение звуковой энергии

Коэффициенты звукопоглощения различных материалов определяются опытным путем, а их значение зависит от частоты падающего на них звука и угла падения звуковых волн. Отношение отраженной энергии от поверхности материала к энергии, падающей на нее, называется коэффициентом отражения звука [c.59]

Отражение и поглощение звука. Звукопроводность. При падении звуковой волны на препятствие (стену, пол, потолок) часть энергии отражается, а остальная энергия проходит в преграду и частично поглощается, т. е. обращается в тепло за счет работы сил трения в материале преграды, частично же излучается по другую сторону [c.259]

На формирование акустич. полей в океане заметное влияние оказывают случайные неоднородности скорости звука и неровности границы океана. От взволнованной поверхности океана часть звуковой энергии отражается в зеркальном направлении, при этом в сигнале появляется нерегулярная компонента, обусловленная перемещающимися неровностями поверхности, а частотный спектр его расширяется, В направлениях, отличных от зеркального, распространяются рассеянные компоненты сигнала. Коэф. рассеяния звука поверхностью океана (или дном) т— W/IS, где W — мощность звука, рассеянного участком поверхности площадью S в единицу телесного угла, / — интенсивность падающей звуковой волны. Величина М=10 Ig 7П наа. силой рассеяния. Сила рассеяния звука поверхностью океана в обратном направлении зависит от угла падения волны, её частоты, скорости ветра и составляет от —10 до —60 дБ. [c.462]

Наличие кавитационных полостей, обладаюш их большей по сравнению с жидкостью сжимаемостью, иногда вызывает падение среднего волнового сопротивления среды, в результате чего заметно падает (при той же амплитуде колебаний поверхности излучателя) отдаваемая излучателем в среду мош ность [1]. Чтобы поддержать постоянство излучаемой мош ности, нужно суш ественно увеличить амплитуду колебаний излучателя, а это как раз и ограничивается усталостно-прочностными свойствами материала. Однако даже при, реализации этого требования интенсивность в рабочей зоне, находяш ейся на некотором расстоянии от поверхности излучателя, будет всегда меньше, чем вблизи излучателя. Наконец, сама излучающая поверхность неизбежно подвергается кавитационной эрозии. От всех этих недостатков свободны системы, основанные на фокусировании ультразвуковых волн [2]. В таких системах интенсивность нарастает по мере приближения от излучающей поверхности к фокальной области по закону 1/г для цилиндрической и 1/г для сферической фокусировки. Поэтому появляется возможность создать требуемую интенсивность звука внутри строго локализованной цилиндрической или сферической области произвольного радиуса при существенно меньшей интенсивности, снимаемой с излучающей поверхности. При этом излучатель работает в нормальном, не форсированном режиме и не требует искусственного охлаждения отсутствует и кавитация у поверхности, отбирающая на свое образование часть звуковой энергии и разрушающая поверхность излучателя. [c.151]

При падении звуковой волны на какую-либо поверхность часть звуковой энергии отражается и часть поглощается. Соответственно вводят акустические коэффициенты отражения и поглощения. Акустический коэффициент отражения р есть отношение количества звуковой энергии, отраженной в сторону падения, к количеству энергии, падающей на поверхность за тот же промежуток времени. Акустический коэффициент поглощения а равен разности между единицей и акустическим коэффициентом отражения [c.179]

Теперь мы можем найти время реверберации такого помещения, если знаем, сколько процентов звуковой энергии поглощается его границами при падении на них звуковых волн. Пусть этот процент равен 5 как мы подсчитали, до уменьшения первоначальной энергии в 10 раз произойдёт 269 отражений. Умножая средний свободный пробег 5 на это число, мы найдём средний путь, который совершит волна до того, как её энергия уменьшится в миллион раз [c.210]

Рассматривая законы отражения и преломления звуковых волн, падающих из воздуха на поверхность жидкости или на твёрдое тело, мы отмечали, что при отражении звуковых волн от твёрдой стенки практически вся энергия сосредоточена в отражённой волне, так как акустическое сопротивление ре твёрдого тела, например металла, неизмеримо больше, чем рс воздуха. При падении звуковых волн на твёрдое тело из жидкости в него проникает уже заметное количество энергии. В жидкостях и газах могут распространяться только продольные звуковые волны, поэтому при падении волн на границу раздела сред, из которых ни одна не есть твёрдое [c.379]

При малой толщине несплошности доля отраженной от нее энергии определяется также величиной раскрытия в направлении распространения волны. Так, если в среде с акустическим сопротивлением имеется тонкий слой включения из материала с акустическим сопротивлением г2, то коэффициент отражения по интенсивности при нормальном падении звуковой волны [c.288]

Отражение и преломление звуковых волн прохождение их через границу раздела двух сред. При падении звуковой волны на границу раздела двух сред, обладающих различными акустическими сопротивлениями, часть звуковой энергии отражается обратно в первую среду, а другая часть энергии проходит во вторую среду. [c.79]

Камертон определенных размеров, совершающий колебания с определенной амплитудой, можно рассматривать как запас энергии, количество которой легко вычислить. Эта энергия постепенно затрачивается на внутреннее трение и генерацию звука. Когда употребляется резонатор, то последняя часть более существенна, и в некоторых случаях мы можем считать, что испускание звука в достаточной мере объясняет падение амплитуды. Придерживаясь здесь этого взгляда, мы можем вывести скорость испускания звуковой энергии из наблюдаемой амплитуды камертона в рассматриваемый момент и из быстроты падения амплитуды. Так, если закон падения амплитуды для камертона есть или для энер- [c.420]

Найдем, при каких условиях обращается в нуль коэффициент отражения, т. е. при каких условиях вся звуковая энергия переходит во вторую среду целиком (при этом граничным условиям удастся удовлетворить не тремя волнами, как обычно, а только двумя падающей и прошедшей). Раньше всего заметим, что за исключением случая нормального падения равенство волновых сопротивлений не является для полного прохождения ни необходимым, ни достаточным условием необходима, как сейчас увидим, специальная комбинация значений т, п и 0, чтобы осуществить полное прохождение, и не при любых значениях тип вообще есть угол полного прохождения. В самом деле, приравнивая нулю первое из выражений (54.6), найдем, что угол скольжения падающей волны должен для этого удовлетворять уравнению [c.177]

Для характеристики поглощения и рассеяния звука колеблющимся газовым пузырьком введены понятия эффективных поперечных сечений погашения а , поглощения и рассеяния а . Под эффективным поперечным сечением погашения подразумевается площадь сечения, перпендикулярного к направлению падения звуковой волны, для которого проходящая звуковая энергия равна сумме энергий, поглощаемой и рассеянной пузырьком. По определению, [c.396]

Рис. 89 иллюстрирует зависимость коэффициента прохождения звука (по энергии) от расстояния между пластинами при нормальном падении звуковой волны на резонансной частоте. Чем больше толщина пластин, тем более критичен коэффициент прохождения звука к изменению расстояния. [c.240]

Потери звуковой энергии в пористых звукопоглощающих материалах классифицируют следующим образом. Основной вид потерь — вязкое трение воздуха в узких порах материала. Этот вид потерь в определенной степени можно характеризовать сопротивлением Нп продуванию материала воздушным потоком. Другой вид потерь— потери, обусловленные теплопроводностью воздуха и материала. При падении звуковой волны на материал в его порах происходит последовательное сжатие и разрежение воздуха. При сжатии воздух нагревается и образовавшаяся теплота частично уходит в стенки пор, что вызывает потери энергии. В ряде случаев каркас звукопоглощающего материала не достаточно жесткий, что приводит к дополнительным потерям на его деформацию. Пористые металлы и сплавы почти всегда имеют жесткий каркас, поэтому потери энергии на деформацию в них практически отсутствуют. [c.52]

При падении звуковой волны на границу раздела двух сред, скорость звука в которых различна, часть энергии отражается обратно в первую среду, а остальная часть проходит во вторую среду. Согласно известным законам физики, угол падения при этом равен углу отражения, а отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей звука в обеих средах. Сумма интенсивностей прошедшего и отраженного лучей, очевидно, равна интенсивности упавшего луча, а величина интенсивности каждого луча определяется свойствами сред, в особенности их акустическим сопротивлением (равным произведению плотности р среды на скорость с распространения звука в ней). [c.17]

Распространение акустических колебаний в среде сопровождается поглощением звуковой энергии. Энергия упругих механических колебаний частиц среды переходит при этом в тепловую энергию, что вызывает при интенсивных колебаниях существенное повышение температуры облучаемой среды. Падение интенсивности колебаний в среде определяется из выражения [c.19]

При падении волны из воздуха на твердое тело практически отражается 100% энергии. Следует помнить, что в отражающей системе энергия проходит через поверхность раздела дважды, один раз — входя в тело и другой раз — возвращаясь обратно. В случае стальной поверхности, смоченной жидкостью, каждый раз отражается около 88%. Таким образом, звуковая энергия, полученная сталью после двух прохождений через границу, составляет 12% энергии, попавшей внутрь образца, т. е. 1,4% падающей энергии. [c.25]

КОЭФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ ЗВУКОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ НОРМАЛЬНОМ ПАДЕНИИ волны НА ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД (в Од) [c.26]

При М os ф > 1 + I/sin О (что возможно лишь при М > 2) величина X снова вещественна, но теперь надо выбрать ч < 0. Согласно (8) при этом -4 > 1, т. е. отражение происходит с усилением волны. Более того, знаменатели выражений (8) с х < О могут обратиться в нуль при определенных углах падения волны, и тогда коэффициент отражения обращается в бесконечность. Поскольку этот знаменатель совпадает (с точностью до обозначений) с левой стороной уравнения (3) предыдущей задачи, то можно сразу заключить, что резонансные углы падения определяются равенствами (5) я (6) (последнее — при М>2 ). В свою очередь, бесконечность коэффициента отражения (и прохождения), т. е. конечность амплитуды отраженной волны при стремящейся к нулю амплитуде падающей волны, означает возможность спонтанного излучения звука поверхностью разрыва раз созданное на ней возмущение (рябь) неограниченно долго продолжает излучать звуковые волны, не затухая и не усиливаясь при этом энергия, уносимая излучаемым звуком, черпается из всей движущейся среды. [c.455]

Вследствие воздействия образовавшейся фазы на прилегающие объёмы исходной фазы барьер для перемещения межфазной границы существенно меньше, чем энергетич. барьер для однородного перехода. При небольших отклонениях от равновесия фаз барьер для межфазной границы исчезает. При этом рост мартенситной фазы лимитируется только скоростью отвода энергии или взаимодействием границы с дефектами и происходит со скоростью порядка звуковой. Т. к. без-барьерное развитие М. п. не связано с тепловой активацией, то М. п. в низкотемпературную фазу не всегда может быть заморожено быстрым охлаждением и может протекать при Г ОК. При достаточно большом отклонении от равновесия фаз возможна потеря устойчивости исходной метастабильной фазы барьер для однородного фазового перехода исчезает. Соответствующее падение сопротивления упругому искажению, переводящему кристалл в новую фазу, наблюдалось при охлаждении в нек-рых сплавах (In — TI, V3 Si). [c.49]

К значительному уменьшению средне- и высокочастотной вибрации приводит увеличение продолжительности соударений элементов машины. С ростом продолжительности ударов происходит сжатие спектра интенсивно возбуждаемых колебаний, и большая часть энергии удара сосредотачивается в области низких частот. Поэтому наблюдается снижение уровня звуковой мощности машины на средних и высоких частотах при использовании материалов с более низкими, чем у металлов, значениями модуля Юнга, уменьшении радиусов кривизны соударяющихся тел и других мероприятиях, способствующих увеличению продолжительности соударений тел. По этой же причине замена стальных футеровочных плит в мельницах резиновыми снижает уровни звуковой мощности мельницы на частотах выше 500 Гц на 13 дБ. Облицовка капролоном рабочих поверхностей пневматического вибровозбудителя уменьшает уровень звуковой мощности на высоких частотах на 15 дБ, а установка неметаллических прокладок (транспортерной ленты, резины, защищенной стальной пластиной) между незакрепленной формой и вибростолом приводит к снижению уровня звуковой мощности на частотах выше 500 Гц на 20 дБ при падении уровня вибрации на частоте вибрирования на 2—3 дБ. [c.225]

В предыдущем разделе мы рассмотрели кинематические свойства брэгговской дифракции, т. е. сохранение энергии и импульса. Эти законы сохранения приводят к условию брэгговской дифракции, которое дает соотношение между углами падения и дифракции светового пучка. Чтобы ответить на вопрос, а каковы же интенсивность и состояние поляризации дифрагированного пучка, необходимо рассмотреть электромагнитные свойства излучения. Для изучения брэгговской дифракции света на звуковой волне мы используем здесь формализм связанных мод, развитый в гл. 6. Для этого предполагаем, что акустическая волна является плоской и неограниченной, т. е. высшие дифракционные порядки отсутствуют (см. следующий раздел), и что под действием звука связанными оказываются лишь две волны — падающая волна с частотой со и дифрагированная волна с частотой со + Q или со - в зависимости от направления распространения звука относительно падающего оптического пучка. [c.362]

Звуковая волна, падая на поверхность раздела двух сред, как и световая волна, частично проходит в другую среду. При этом происходит преломление волны, т. е. если волна падает на поверхность раздела под углом фь то в следующей среде направление движения волны (звукового луча) будет под другим углом ( фг). Отношение угла падения к углу преломления (рис. 1.11) определяется отношением скоростей распространения звуковых колебаний в этих средах з п 1131/8111 г з2=с1/с2, где С1 и Сг — скорости звука в обеих средах. Если удельные акустические сопротивления обеих сред близки друг к другу, то почти вся энергия перейдет из одной среды в другую, а если при этом среды (или материалы из них) будут иметь разные скорости звука, то можно сделать акустические линзы из таких материалов (см. разд, 6), [c.18]

Так как собственных частот распределенной системы, которую представляет собой колеблющееся ограждение, бесконечное множество, а шум состоит из большого количества составляющих чистых тонов, то при падении звуковой волны ограждение приходит в большое количество резонансных соколебаний. Звуковая энергия особенно интенсивно передается через звукоизолирующую преграду именно на этих частотах. [c.85]

При падении звуковой волны на какую-либо поверхность часть звуковой энергии отражается и часть поглощается. Соответственно вводят акустические коэффициенты отражения и поглошешгя. Акустический коэффициент отражения р есть отношение звуковой энергии, отраженной в сторону падения, к звуковой энергии, 218 [c.218]

При согласовании волновых сопротивлений сред ргСг Pi i и нормальном падении вся звуковая энергия проходит границу раздела К = 0), однако из (5.38) следует, что [c.198]

В такой постановке проблема упрощается чем больше отражает поверхность, тем меньше звука проникает через нее. В предыдущей главе мы рассмотрели условия отражения звука. Так, гранитная стена настолько массивна и так мало сжимаема, что легкие молекулы воздуха не могут оказать на нее заметного воздействия. Для дальнейшего нам было бы полезно располагать некоторой мерой, которая одновременно учитывала бы и упругость, и плотность вещества. Вспомнив, что скорость звука в среде зависит от упругости и плотности этой среды, в качестве такой меры мы можем выбрать волновое сопротивление среды. Понять значение этой величины несложно. Плотность гранита велика, а вследствие его малой сжимаемости скорость звука в нем также велика. Поэтому волновое сопротивление гранита огромно. В результате этого, как мы уже знаем, при падении звуковой волны из воздуха на гранитную стену отражается больше 99% падающей энергии. Но если бы мы заменили гранитную стену стеной воздуха, скачка от малого к большому импедансу не было бы, а потому исчезло бы и отражение. Чем больше различие (несогласование) импедансов двух сред, тем больше отражение и тем меньшая доля падаюн1ей волны проходит из одной среды в другую. [c.162]

Интересдо отметить, что при падении звукового пучка на границу раздела двух сред (например, несмешивающихся жидкостей с различными плотностями pi, ра и скоростями звука i, Са) и частичном отражении и преломлении (при Pi i ipa -a, но i i) может возникнуть интересное явление, состоящее в том, что при нормальном падении из-за различия плотностей энергии ( i a), = = 5(1— i/ a) и возникает радиационная сила, направление которой [c.125]

Мы видели, что при падении звуковой волны на одиночный пузырек последний, совершая вынужденные колебания, частично поглощает звуковую энергию за счет потерь на вязкость и теплопроводность, а частично переизлучает (рассеивает) падающую на него волну. Если же в жидкости имеется много пузырьков, то каждый из них находится в поле как падающей, так и рассеянных волн от соседних пузырьков, которые создают поле многократного рассеяния. [c.160]

При 0 Ф я/2 модуль коэффициента отражения меньше единицы, что можно было ожидать и заранее, поскольку часть энергии уносится от границы поперечной волной. Угол падения звуковой волны 0= ar sin (с/сц) является критическим . При этом 0 = я/2, Z = < , F = 1, = О, И = = 2p[p,(l-2 ",i/ i)]- . [c.98]

Диафрагма громкоговорителя имеет массу и упругость, которыми можно пренебречь в используемом диапазоне частот. Колебаниям диафрагмы противодействует сила, равная 400 V, где v — скорость диафрагмы. Диафрагма связана с электрической цепью посредством катушки с сопротивлением в 25 ом, индуктивностью 10 мгн и коэффициентом связи Г ==10 ООО. Через катушку проходит переменный ток, создающий на ней падение напряжения равное 10 в, частота которого может изменяться. Предполагая, что вся энергия, теряемая диафрагмой и определяемая величиной коэффициента трения в уравлении движелия, преобразуется в звуковые волны, нанести на график звуковую энергию, излучаемую в секунду (в ваттах), в функции частоты переменной э. д. с. от v = 0 до V = 1000 гц. [c.87]

Пол чите формулу для отношения отражённой звуковой энергии к падающей в функции угла падении для п.тюской волны, падающей на окно, закрытое плексигласом, обладающим плотностью т г/см и жёсткостью на изгиб — гг,. Разберите разницу между этим случаем и результатом, показанным на фиг. 8ь. [c.412]

Наиболее наглядно пондеромоторное действие акустического поля проявляется в сравнительно легко осуш ествимом эффекте фонтанирования. Так, при падении звукового луча на поверхность раздела двух сред происходит вспучивание этой поверхности, которое при увеличении интенсивности переходит в фонтанирование. Гертц и Менде [10] наблюдали вспучивание поверхности раздела при падении звукового луча на границу двух жидкостей с одинаковыми волновыми сопротивлениями. Оказалось, что в соответствии с формулой (69) направление прогиба поверхности раздела не зависит от направления распространения звукового луча, а всегда направлено в сторону жидкости, в которой меньше плотность акустической энергии. В обш ем случае размеры куполообразного прогиба поверхности раздела зависят от интенсивности звукового пучка. В работе Корнфельда и Триера [107] установлена связь между высотой прогиба п давлением звука, падаюш им снизу на свободную поверхность жидкости. В результате, на основе измерения с помош ью микроскопа высоты горба, удалось установить величину давления звука, а, следовательно, и интенсивность волны, падаюш ей на поверхность жидкости (см. также [c.79]

Другой случай сравнительно сильного нагрева среды возможен при нормальном падении зуковой волны на плоскость. Причина этого явления заключается в том, что вблизи твердой стенки имеется периодически меняющаяся разность температур между жидкостью и стенкой. Однако на самой поверхности температуры соприкасающихся сред должны быть равны. В результате в тонком пристеночном слое возникает большой градиент температуры, который приводит к значительной диссипации энергии. Согласно [4], поглощение звуковой энергии у стенки равно [c.520]

Если представить себе, что помещение ограничено однородной по своим физическим свойствам поверхностью, то (12.11) определяет коэффициент а как отношение энергии, поглощённой этой поверхностью, к энергии, диффузно падающей на неё. Термин диффузное падение относится к эргодиче-скому процессу, когда все направления переноса звуковой энергии равновероятны. Можно, следовательно, определить а как коэффициент поглощения звука (в условиях диффузного поля) такой однородной поверхностью, которая, ограничивая помещение, обусловливает те же потери звуковой энергии, как и фактически наличная неоднородная поверхность. Ввиду этого величина а называется средним коэффициентом поглош,ения произведение её на поверхность 5 [c.390]

В жидком слое передача звуковой энергии осуществляется исключительно благодаря распространению продольных волн, которые возбуждаются в слое. При углах падения, превосходящих угол полного внутреннего отражения от границы раздела двух полубес-конечных сред (свойства которых совпадают со свойствами окружаю- [c.223]

Косое падение. Передача ультразвуковой энергии из одной среды в другую при падении звуковой волны под углом, отличающимся от прямого, имеет особенное значение [4], поэтому необходимо вкратце рассмотреть теорию этого вопроса. Случай косого падения широко обсуждался в связи с изучением волн при землетрясениях и излагается в литературе по сейсмологии. При передаче кристаллом ультразвуковой волны в какую-либо определенную среду под углом к ее поверхности волна обычно сначала проходит через промежуточную среду. Это затруднение можно устранить, поместив между кристаллом и данной средой некоторое количество того же вещества в форме клина тогда можно сч.чтать, что передача происходит под прямым углом к поверхности. [c.42]

В звуковой волне наряду с плотностью и давлением испытывает периодические колебания около своего среднего значения также и температура. Поэтому вблизи твердой стенки имеется периодически меняющаяся по величине разность температур между жидкостью и стенкой, даже если средняя температура жидкости равна температуре стенки. Между тем на сймой поверхности температуры соприкасающихся жидкости и стеики должны быть одинаковыми. В результате в топком пристеночном слое жидкости возникает большой градиент температуры температура быстро меняется от своего значения в звуковой волне до температуры стенки. Наличие же больших градиеЕнов температуры приводит к большой диссипацнп энергии путем теплопроводности. По аналогичной причине к большому поглощению звука приводит при наклонном падении волны также li вязкость жидкости. При таком падении скорость жидкости в волне (по направлению распространения волны) имеет отличную от нуля компоненту, касательную к поверхности стенки. Между тем на самой поверхности жидкость должна полностью при.г и-пать к стенке. Поэтому в пристеночном слое жидкости возникает большой градиент касательной составляющей скорости. ), что и приводит к большой вязкой диссипации энергии (см. задачу 1). [c.426]

Я (кривые 2—4). По мере увеличения частоты и соответствующего роста коэф. затухания глубина минимума увеличивается, пока, наконец, на нек-рой частоте /д, наз, частотой нулевого отражения, мин. значение 1Л не обратится в нуль (кривая 3, рис. 5,6). Дальнейший рост частоты приводит к уширенню минимума (кривая 4) и влиянию аффектов затухания на О. а. практически для любых углов падения (кривая б). Уменьшение амплитуды отражённой волны по сравнению с амплитудой падающей не означает, что падающее излучение проникает в твёрдое тело. Оно связано с поглощением вытекающей волны Рэлея, к-рая возбуждается падающим излучением и участвует в формировании отражённой волны. Когда звуковая частота / равна частоте вся энергия падающей волны диссипируется на границе раздела. [c.507]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...