Звук единица поглощения звука

При распространении звука в атмосфере на значительные расстояния существенную роль играет поглощение звука — часть энергии звуковой волны превращается в тепло. Эти потери энергии пропорциональны полной энергии волны, т. е. на каждой единице длины пути распространения рассеивается одна и та же относительная доля всей энергии волны. Вследствие этого амплитуда звуковой волны по мере распространения убывает по показательному закону, и уравнение (19.20) принимает вид [c.729]

Поглощение звука в пресной и морской воде. По своим акустическим свойствам вода резко отличается от воздуха. Акустическое сопротивление рс для воздуха в единицах GS равно 41 для воды р = 1 г/см , а с приблизительно равно 1500 м/сек, откуда = 1,5 т. е. примерно в 3500 раз больше, чем для воздуха. Скорость колебаний частиц в плоской волне v дается формулой [c.273]

Для измерения звукопоглощения кроме В (дБ) вводится сэбин (сэб) — единица измерения, соответствующая поглощению звука предметом заданной площади [13]. Поглощение панели (в сэбинах), изготовленной из однородного материала, А = аЗ, где а — коэффициент поглощения — площадь поверхности панели, м . [c.875]

УЗ-вые волны затухают значительно быстрее, чем волны более низкочастотного диапазона, т. к. коэфф. классического поглощения звука (на единицу расстояния) пропорционален квадрату частоты. В низкочастотной области коэфф. релаксационного поглощения также растёт пропорционально квадрату частоты, однако при повышении частоты этот рост замедляется и коэфф. поглощения стремится к постоянной величине. Область, где наблюдается такое изменение хода коэфф. поглощения, наз. релаксационной, а средняя её частота — частотой релаксации. Величина, обратная частоте релаксации,— время релаксации — характеризует процесс перераспределения энергии внутри вещества. Помимо характерного хода коэфф. поглощения УЗ, в релаксационной области наблюдается рост скорости звука с частотой — дисперсия, обусловленная физич. процессами в веществе и отличающаяся от дисперсии скорости звука, характерной для любых частот и связанной с геометрич. условиями распространения волны. Дисперсия УЗ в релаксационных областях обычно не превышает нескольких процентов. В многоатомных газах релаксация связана с обменом энергии между поступательными и внутренними степенями свободы, и характерные частоты лежат в среднем и даже низкочастотном диапазонах. В жидкостях к основным релаксационным процессам относятся, напр., внутримолекулярные превращения, структурная и химич. релаксации соответствующие частоты лежат чаще всего в области частот 10 —10 Гц. В твёрдых телах имеются релаксационные процессы различной природы, обусловленные, напр., взаимодействием ультразвука с электронами проводимости, со спиновой системой (см. Спин-фононное взаимодействие), С колебаниями кристаллической решётки. Влияние этих процессов проявляется в частотной зависимости поглощения УЗ. Резонансные явления типа акустического парамагнитного резонанса (область частот 10 —11 Гц) и акустического ядерного магнитного резонанса (10 —10 Гц) дают соответствующие пики поглощения. Резонансный характер может иметь также и дислокационное поглощение в кристаллах. Все эти особенности поглощения УЗ в твёрдых телах обусловлены взаимодействием УЗ-вых и гиперзвуковых волн с внутренними возбуждениями в твёрдых телах. Возникновение же такого взаимодействия связано с тем, что средние и высокие УЗ-вые частоты становятся сравнимы с характерными частотами процессов в веществе на молекулярном и атомном уровне, а длины волн сравнимы с параметрами внутренней структуры вещества. Последнее обстоятельство объясняет также увеличение рассеяния упругих волн на УЗ-вых частотах, наблюдаемое в микронеоднородных средах, в поликристаллич. телах сечение рассеяния на неоднородностях возрастает, если их размеры становятся порядка длины волны.. Связь характера распространения УЗ и, в частности, его высокочастотной области — гиперзвука — со структурой вещества и элементарными возбуждениями в нём является одной из важнейших особенностей УЗ-вых волн. Она позволяет судить о строении вещества на основании измерений скорости и погло- [c.11]

Поглощение звука может быть обусловлено различными механизмами. Большую роль играет вязкость и теплопроводность среды, взаимодействие волны с различными молекулярными процессами вещества, с тепловыми колебаниями кристаллич. решётки и др. 3. 3., обусловленное рассеянием и поглощением, описывается экспоненциальным законом убывания амплитуды с расстоянием, т. е. амплитуда пропорциональна а интенсивность — в—в отличие от степенного закона убывания амплитуды прп расхождении волны. Коэфф. 3. з. 6 выражается в единицах см или в логарифмич. единицах Нп/см или дБ/см. [c.135]

При повышении частоты коэфф. поглощения, обусловленный релаксационным процессом, перестаёт зависеть от частоты квадратично, рост его замедляется и коэфф. поглощения звука на единицу длины асимптотически стремится к постоянной величине. Поэтому, если условие о)т < 1 не выполняется, говорить об О. в. можно только условно, приписывая коэфф. О. в. частотную зависимость [c.239]

Решение. Напишем уравнение баланса энергии в объеме, где находится источник звука с мощностью N(t), а полное поглощение звука (различными предметами, граничными поверхностями) равно а. Энергия источника за вычетом поглощенной энергии в единицу времени идет на изменение энергии поля N t) - Ja = = d(EV)/dt, где У— интенсивность звука в диффузном поле, т.е. энергия, падающая на единицу площади в единицу времени. В — объемная плотность энергии, К—объем. Но = 4J/ , где с — скорость звука (см. задачу 2.3.20). Уравнение баланса энергии 7 (0- Пусть источник звука включается в момент t = 0. После этого интенсивность звука спадает по экспоненциальному закону, который находим из уравнения [c.77]

Рассмотрим теперь потери энергии на образование кавитации по оси излучателя х [9]. Пусть (рис. 3) интенсивность звука у поверхности излучателя в плоскости X = О будет 1 и не зависит от изменения средних параметров среды, вызываемого возникновением кавитации (см. гл. 3). В установившемся режиме в процессе кавитации принимают участие пузырьки, имеющие равновесные радиусы (см. часть IV), не меньшие определенной величины -Ron которой соответствует минимальная, пороговая интенсивность первичной волны /ц. Условием возникновения кавитации является / > / и, естественно, Iq /д. Примем, что кавитирующие пузырьки в среднем однородно распределены в каждом сечении области, перпендикулярном к оси излучателя. Пренебрежем также линейным и нелинейным поглощением звука при его распространении в жидкости. Через единицу площади, пер- [c.226]

Формула (93) является одной из основных в акустике. В любом помещении ограждение, на которое падает звук извне, будет источником шума. Рассмотрим, чему будет равна мощность звукового потока, падающего на поверхность с коэффициентом поглощения а. Звуковая мощность, потерянная за счет звукопоглощения на единицу поверхности. [c.74]

Общее звуковое поглощение есть произведение коэффициента поглощения на площадь тела. Измеряется площадью абсолютно поглощающего тела, имеющего такое же поглощение. Поэтому за единицу общего звукового поглощения принимают квадратный метр открытого окна — открытое окно практически не отражает звука. [c.49]

Для характеристики поглощающей способности отдельных тел вводится понятие общего звукового поглощения тела, которое определяется произведением площади тела на его коэффициент поглощения. Общее поглощение измеряется площадью абсолютно поглощающего тела, имеющего такое же поглощение, как и данное. За единицу общего поглощения принимают квадратный метр открытого окна, так как отверстие в стене практически не отражает звука. Эта единица называется также сэбин ). [c.180]

Коэффициент поглощения можно оценить и из физических соображений. Согласно формуле (1.94), энергия, диссипируемая в 1 см в 1 сек, складывается из двух частей, отвечающих вязкости и теплопроводности. В звуковой волне с длиной волны Я эти величины — порядка и хАТ Д . Здесь и — амплитуда скорости, а А Г — амплитуда изменения температуры в волне (последняя пропорциональна и). Энергия звука в 1 см есть QoU . Доля энергии, которая поглощается в 1 сек, состоит из двух слагаемых. Член, связанный с вязкостью, порядка r u /i, ) Qou r lQo k Ц(л /с до-Но в 1 сек звук проходит расстояние с, так что коэффициент поглощения на единице длины порядка Yi t](o / qo- Коэффициент поглощения на [c.70]

При малых частотах V (или круговых частотах со = 2яу) эллипс вытянут вдоль равновесной адиабаты (см. фигуру 1 на рис. 8.4). Толщина его в пределе малых частот пропорциональна частоте (первому члену разложения по малой величине со). Энергия звука, поглощаемая за период, пропорциональна со, а за единицу времени — еще и числу циклов, т. е. со . При больших частотах эллипс вытянут около замороженной адиабаты (фигура 2). Толщина его пропорциональна 1/(й (первому члену разложения по малой величине 1/(й), а поглощение в единицу времени пропорционально (й 1/(й, т. е. не зависит от частоты. Наибольшее поглощение за период происходит в промежуточном случае, когда частота-порядка обратного времени релаксации. Эллипс при этом имеет наибольшую толщину (фигура 3) эта толщина порядка вертикального расстояния между равновесной и замороженной адиабатами при максимальном изменении давления, равном амплитуде волны (расстояние между точками и на рис. 8.4). [c.432]

При (йт< 1 мы имеем дело с обычными гидродинамическими звуковыми волнами. Частотную и температурную зависимости коэффициента у их поглощения (на единице пути) можно найти по известной формуле у ю т1/ры , где т]—коэффициент вязкости, р — плотность жидкости, и—скорость звука (см. VI, 77). [c.383]

Поэтому нелинейные эффекты заметно проявляются не только в очевидном случае столь больших амплитуд волны, когда число Л/ 1, но и в гораздо более часто встречающемся и потому более важном для акустики случае, когда М 1, но накапливающиеся эффекты велики (например для бегущей плоской волны, когда Мкг 1). Именно такие ситуации, когда число М по-прежнему есть малый параметр задачи, но следует принимать во внимание накапливающиеся нелинейные эффекты, и составляют основной предмет настоящей части. В этих случаях возможно существенное упрощение системы исходных гидродинамических уравнений и уравнения состояния, основанное на малости числа М и величины поглощения на единицу длины а//ь, позволяющее развить весьма эффективную приближенную нелинейную теорию распространения звука конечной амплитуды. [c.11]

Действительные значения скорости звука V и амплитудного коэффициента поглощения на единицу длины обусловленные объемной вязкостью г), могут быть найдены из соотношений [c.287]

На расстоянии, равнод( единице, а.мплитуда волны убывает в г" раз. При этом энергия волны, пропорциональная квадрату амплитуды, убывает в раз. Поэтому уменьшение интенсивности звука, обусловленное поглощением звуковой энергии, характеризуется показателем 2а. [c.729]

ОБЪЁМНАЯ ВЯЗКОСТЬ — феноменологии, характеристика процесса диссипации энергии при объёмных деформациях среды. Коэф. О. в. t иногда наз. также вторым коэф. вязкости или второй вязкостью, для того чтобы подчеркнуть его отличие от коэф. обычной стоксовой бя.экости т], к-рую наз. также сдвиговой вязкостью, Коэф. поглощения звука на единицу длины в вязкой среде [c.395]

При уменьшении г относительное поглощение звука возрастает скорость его распростращения становится функцией г. Наступает акустическая дисперсия Стокса — Кирхгофа. При величине г, равной единице, поглощение достигает максимума. При дальнейшем уменьшении этой величины поглощение начинает несколько снижаться. [c.55]

Поглощение звука в пресной и морской воде. По своим акустическим свойствам вода резко отличается от воздуха. Акустическое сопротивление рс для воздуха в единицах GS равно 41 для воды р=1 г/сл , а с приблизительно равно 1500 м/сек, откуда рСводы= примерно в 3500 раз [c.274]

Таким образом, задача нахождения а сводится к определению х к, J), что в свою очередь сводится к вычислению dN (к, J)/dt. Для нахождения dN к, J)/dt нужно вычислить вероятность перехода кристалла в единицу времени из некоторого начального состояния il3i> с энергией Ei в какое-то конечное состояние <г1з/1 с энергией Ef, в котором число звуковых фононов убывает или возрастает из-за взаимодействия с тепловыми фононами. Предположим, что главный вклад дают те переходы, в которых N (к) изменяется только на единицу (первый порядок теории возмущений переходы с изменением числа фононов на два будут относиться ко второму порядку теории возмущений и т. д.). Вычисление dN к, J)/dt производится по хорошо известным правилам квантовомеханической теории возмущений применительно к набору гармонических осцилляторов. При чисто гармонических колебаниях решетки, т.е. когда отсутствуют взаимодействия фононов, никаких релаксационных процессов, конечно, происходить не будет и поглощение звука будет отсутствовать. Однако из-за ангармонических эффектов появляется некоторая добавка fint к гамильтониану гармонического кристалла, которую можно при определенных условиях рассматривать как малое возмущение. Тогда, согласно основному соотношению теории возмущений [26], [c.247]

Здесь для простоты мы пренебрегаем поглощением звука в среде. Для справедливости формулы (13.41) не требуется близости q( к единице, но должно быть выполнено неравенство А win - qo 1. Оно гарантирует, что точка ветвления q - п не попадает в существенную область интегрирования. При 1 - Чо 1 аргумент функции параболического 1ии1индра U2 kwlg" qo) ХоИ, где Хо - я/2 - во - угол скольжения пучка. Для смещения максимума огибающей падающего пучка при2 = О по отношению к положению максимума при z = А аналогично (13.41) можно получить [c.293]

Поглощение вследствие теплообмена. Роль теплообмена в поглощении звука мы поясним с помощью модели. Для ее понимания необходимо знание элементов термодинамикр ). Представим себе цилиндр с идеальным газом, в котором скользит без трения плотно пригнанный поршень (рис. 217). Результирующая сила, действующая вверх на поршень (площадь поршня принимаем равной единице), [c.224]

Реверберация при большом поглощении. Наряду с только что рассмотренным случаем очень малого поглощения, приближённому решению поддаётся и другой предельный случай, когда поглощение звука на границах очень велико. Мы будем предполагать, как и прежде, что удельное механическое сопротивление стенок является чисто активным однако мы будем считать его близким к удельному акустическому сопротивлению воздуха Jo При этом коэффициент поглощения стенок а близок к единице, т, е, поглощение звука при отражении велико. [c.431]

Рассмотрим далее радиационные силы, действующие н.я плоскопараллельную частично поглощающую пластпнку (рис. 41). К — коэффициент отражения от пластины по энергии ), а t — коэффициент про.зрачности пластгшы по энергии. ведем коэффициент поглощения пластины в виде а = Ql Ei, где Q — энергия, поглощаемая единицей площади пластины в единицу времени, с — скорость звука в окружающей среде. Тогда из закона сохранения потока энергии имеем [c.198]

Итак, введение селективного поглощения позволяет в принщ1пе повысить эффективность параметрического усиления звука заметим, что в недиспергирующей среде коэффищ1ент параметрического усиления субгармоники даже при идеальном синхронизме не может существенно превьпиать единицу [Гольдберг, 1972 Руденко, Солуян, 1975]. Технически такую селекцию можно осуществить в плоском резонаторе, одна из стенок которого представляет собой пластинку конечной толщины, причем акустический импеданс пластинки сильно отличается от импеданса окружающей среды. При нормальном падении волны на резонансных частотах пластинка не отражает ее, а пропускает полностью. Это обстоятельство и можно использовать для устранения перекачки энергии в ненужные гармоники [Зарембо и др., 1980]. Использовав такую пластинку в качестве границы плоского резонатора (акустического интерферометра) и возбудив его на частоте = ясо/ г/,, мы получаем, что на т-й и высших гармониках частоты со добротность резонатора Q мала (он открыт), тогда как на основной частоте и ее гармониках с номерами меньше т значение Q может быть велико, причем отражение по скорости происходит в противофазе, т.е. пластинка эквивалентна твердой стенке, и спектр частот такого резонатора остается эквидистантным. [c.150]

При распространении по кристаллу УЗ-вая волна отдаёт электронам проводимости мощность в единице объёма, равную = 2аэд/, где — коэфф. электронного поглощения УЗ, I — интенсивность звука. При этом в кристалле возникает акустоэлектрич. ток /ае = —2азд[х//с, где [I — подвижность электронов (см. Акусто-электрический эффект). Если к кристаллу приложено внешнее постоянное электрич. поле в направлении распространения УЗ, то из-за работы акустоэлектрич. тока против сил постоянного электрич. поля потери акустич. мощности в единице объёма из- [c.356]

Мы пишем, для определенности, коэффициент поглощения иа единице пути. Частотная и температурная завнснмостн остаются темн же н для коэффициента поглощения в единицу времени, поскольку оба определения отличаются лишь постоянным множителем—скоростью звука. [c.366]

Вследствие того что эккартовские течения крупномасштабны, теория, основанная на уравнениях (13) и (14), применима лишь для акустических чисел Рейнольдса, меньших единицы. В жидкостях с относителько небольшой вязкостью (0,01 пуаз) в области частот порядка нескольких мегагерц это накладывает довольно жесткие ограничения на амплитуды звукового давления. В ряде экспериментальных работ было показано (см. часть II), что при повышении интенсивности звука наблюдаются отклонения от теории так, например скорость потока перестает быть пропорциональной интенсивности. Сначала это приписывалось турбулизации течения. Сейчас, по-видимому, можно считать установленным, что это отклонение обусловлено неприменимостью теории в области Ее 1. В этой области, как известно, начинают играть роль такие нелинейные эффекты, как искажение формы профиля бегущей волны и связанное с этим увеличение поглощения волны. При Ее 1 синусоидальная волна на некотором расстоянии от источника звука постепенно переходит в пилообразную волну. При этом скорость потока, как показывают экспериментальные результаты, уже не удовлетворяет условию медленных течений. [c.99]

Возникновение потоков в стоячей звуковой волне при наличии ограничивающих поверхностей, вызванное поглощением звуковой энергии в пограничном слое, впервые было рассмотрено Рэлеем [19]. Однако полученное им выражение для скорости потоков справедливо лишь для низких уровней звука, пока число Рейнольдса для потока остается меньше единицы. В экспериментальных исследованиях, проведенных в Акустическом институте АН СССР Борисовым и Статниковым [20], было найдено, что при высоких уровнях звуковой энергии скорость акустического потока на порядок выше, чем это следует из формулы Рэлея. Увлекаемые этим потоком частицы аэрозоля при уровне звукового давления 150 дб приобретают скорость, превышающую 10 см/сек. Таким образом, из всех пон-деромоторных сил звукового поля основную роль в перемещении частиц играет дрейф, вызванный акустическими течениями. [c.650]

Различные части комнаты будут иметь разные коэффициенты поглощения в зависимости от материала, из которого они изготовлены, а значение коэффициента, отнесенного к единице для 100%-ного поглощения, зависит в некоторой степени от частоты звука. Вообще звукопоглощение более сильное на высоких частотах. Коэффициент 0,5, например, обозначает, что половина звуковой энергии поглощена, а половина — отражена. [c.30]

Дополнительный фонд звукопоглощения помещения образуют. люди, предметы обстановки (в отношении которых трудно оценить занимаемую ими площадь). Если известны общее число единиц звукопоглощения для каждого такого объекта (Аь А2,...,Ая) и их количество в помещении Л , то дополнительный фонд звуко-, поглощения равен 2АйЛй. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...