Акустические резонаторы

Акустический резонанс. Звуковые волны, встречаясь с любым телом, вызывают вынужденные колебания. Если частота собственных свободных колебаний тела совпадает с частотой звуковой волны, то условия для передачи энергии от звуковой волны телу оказываются наилучшими — тело является акустическим резонатором. Амплитуда вынужденных колебаний при этом достигает максимального значения — наблюдается акустический резонанс. [c.224]

Акустическими резонаторами являются трубы духовых инструментов, органа. В этом случае телом, испытывающим резонансное колебание, является воздух в трубе. [c.224]

Роль акустического резонатора может играть всякий объем воздуха, ограниченный стенками и обладающий поэтому собственными частотами колебаний, например кусок трубы конечной длины. Однако такой кусок трубы обладает множеством нормальных колебаний и поэтому будет резонировать на множество гармонических колебаний. Удобнее, конечно, применять такие резонаторы, которые отзываются на одну определенную частоту внешнего гармонического воздействия. Такими свойствами обладают, например, сосуды шаровой формы с горлом (рис. 468) — так называемые резона-I торы Гельмгольца. [c.736]

В литературе имеется несколько работ, в которых описываются резонаторы обоих типов. В контурах, содержащих обогреваемые участки малого диаметра, возникали высокочастотные пульсации, часто сопровождавшиеся явно слышимыми резкими шумами [2—4]. В контурах, состоявших практически из труб одного диаметра, наблюдались пульсации с более низкой резонансной частотой, поскольку длина волны основных колебаний в этом случае больше, как это следует из данных настоящего исследования, а такн е из работ [1, 6, 7, 221. Частоты, рассчитанные с помощью модели акустического резонатора, количественно согласуются с имеющимися данными. Указанное обстоятельство подтверждает вывод [c.360]

Скорость звука в насыщенных парах фреона-10 определяли экспериментально только в одной работе [1.31], проделанной в Институте теплофизики СО АН СССР. Измерения охватывают интервал температур T = S4S—535 К, выполнены по методу низкочастотного акустического резонатора и их погрешность, по оценке авторов, не превышает 1 %. Заметим, что на этой же установке измерена скорость звука в насыщенных парах фре- [c.35]

Обратный канал трубы является акустическим резонатором, благодаря чему в определенных диапазонах скоростей потока возбуждаются мощные звуковые волны. В открытой рабочей части реализуется затопленная струя, которая, как указывалось выше (параграф 1.1), является усилителем гидродинамических пульсаций. Связь между резонатором и усилителем осуществляется за счет преобразования акустических и гидродинамических волн друг в друга, которое наиболее эффективно у концов резонатора. [c.151]

Так как обычно для акустических резонаторов выполняется условие (20.22), то в формуле (20.19) можно считать [c.112]

Для уменьшения или исключения влияния помех на работу элементов принимаются следующие меры. Вводятся разделительные перегородки, благодаря которым становится менее интенсивным звукообразование при взаимодействии струй. Шумы существенно уменьшаются, если течения ламинарные. Замечено, что шумы, возникающие при работе струйного элемента, уменьшаются с увеличением длины подводящих каналов и вообще меньше в тех случаях, когда подходу потока к соплу, из которого вытекает струя, не предшествуют резкие изменения направления течения и не создаются возмущения еще на подводящем участке. Уменьшение влияния на работу струйных элементов акустических колебаний достигается соответствующим согласованием характеристик клинообразных и других стенок, являющихся источниками краевых звуков, и характеристик внутренней камеры элемента или других (специально к ней присоединяемых в некоторых устройствах) камер, выполняющих функции акустических резонаторов. На колебания, генерируемые в элементах, работающих с отрывом потока от стенки, влияют расстояние от сопла питания до вершины разделительного клина, относительные размеры камеры элемента, форма и размеры приемного канала и камер, присоединяемых к выходу элемента. Иногда при возникновении шума оказывается возможным уменьшить его, или практически полностью исключить п тем [c.437]

Измерения производились методом стоячих волн сравнительно малой частоты (не более 1000 гц), образующихся в акустическом резонаторе подробное описание экспериментальной установки содержится в работах [4—6]. [c.49]

Всякая воздушная полость, имеющая отверстие — бутылка, колба, кувшин,— представляет собой акустический резонатор. Когда частота звука, приходящего к полости, совпадёт с собственной частотой колебаний воздуха в полости, в ней будут возбуждаться звуковые колебания после прекращения внешнего воздействия полость в течение некоторого времени продолжает звучать. Здесь имеет место явление резонанса — система колеблется под действием периодической внешней силы, частота которой совпадает с собственной частотой системы. [c.151]

Первое условие этого — правильный монтаж машины, при котором вибрации машины не передаются через фундаменты стенам по-. мещения, так как благодаря этим вибрациям какие-либо части помещения могут оказаться акустическими резонаторами. [c.109]

РЕЗОНАТОР. Всякой механич. системе, обладающей упругостью и массой и способной совершать колебания, присуще свойство резонанса (см.), заключающееся в том, что под действием вынуждающей периодич. силы система приходит в наиболее сильные колебания тогда, когда частота вынуждающей силы равна частоте собственных колебаний этой системы. Подобные системы называются резонаторами. Ниже описываются акустические Р. Из Р. практический интерес представляют струны, стержни (камертоны), мембраны, пластинки и воздушные полости. Здесь рассматриваются лишь воздушные полости, т. к. термин акустический резонатор обычно относят именно к Р. в форме воздушной полости другие виды Р.-—см. Камертон Мембрана, Резонанс. [c.222]

Скорость звука в парах фреонов на низких частотах (1- 3 кгц) измерена методом акустического резонатора [3]. Ниже приведены интервалы исследованных температур и давлений [c.145]

Решетка представляет собой самый наглядный объект, который естественно назвать упорядоченной структурой из осцилляторов. Простыми примерами модели упорядоченной структуры, в которой тождественные осцилляторы связаны между собой не любым, а определенным образом, являются линейная цепочка из одинаковых частиц, расположенных вдоль прямой на равных расстояниях друг от друга (одномерная решетка из одинаковых частиц) механическая система, состоящая из набора маятников цепочка из ХС-элементов бесконечный ряд одинаковых акустических резонаторов цепочка, образованная из магнитов, и др. [c.60]

Рассмотрим еще одну реализацию одномерной цепочки — бесконечный ряд одинаковых акустических резонаторов объемом Ур, которые соединены трубками с поперечным сечением б и объемом Утр (рис. 4.7). Пусть через эту систему протекает газ с объемной плотностью р. Предположим, что в любой момент времени газ в резонаторах находится в состоянии равновесия и объем резонатора много больше объема соединительной трубки. Используя второй закон Ньютона, можно убедиться, что имеет место уравнение [c.66]

Частотный анализ звука в прошлом производили при помощи акустических резонаторов, например резонатора Гельмгольца (сосуда в виде колбы с узким горлом, заполненного воздухом). Имея набор таких резонаторов с различными резонансными частотами, [c.12]

В точках, удовлетворяющих этим условиям, оо, а значения конечны. Физический смысл отмеченных нелинейных резонансов состоит в том, что одна из частот, возникающая из-за нелинейности, совпадает с одной из собственных частот резонатора. Если акустический резонатор имеет высокую механическую добротность, нелинейные эффекты вблизи резонансов при внешнем возбуждении могут проявляться при очень малых амплитудах. Для реальных резонаторов, у которых добротность ограничивается потерями на вязкость и теплопроводность, нелинейные явления зависят, как и в случае бегущих волн, от числа Рейнольдса. В [15] показывается, что в качестве числа Рейнольдса для резонаторов в виде слоя, с одной стороны которого происходит возбуждение, а другая сторона механически свободна, можно взять [c.97]

Акустические резонаторы. В ряде случаев возникает необходимость выделения гармонических составляющих из сложных звуковых колебаний. С такой задачей приходится сталкиваться при упомянутом выше спектральном анализе сложных звуков, при создании узкополосных приемников звука, чувствительных к определенной частоте, музыкальных инструментов и др. Для таких целей используется акустический резонатор — устройство, обладающее одной или множеством собственных частот. [c.109]

Наиболее простым в изготовлении акустическим резонатором является деревянный ящик или труба, открытые либо с одной, либо с двух противоположных сторон. [c.111]

Вместе с тем, когда частота и собственных колебаний осциллятора приближается к частоте возмущающей силы, амплитуда частного решения становится максимальной. На этом свойстве основаЕЮ действие различных акустических резонаторов, маятниковых систем, настроечных колебательных контуров в радиотехнике. [c.236]

РЕЗОНАТОР АКУСТИЧЕСКИЙ (резонатор Гельмгольца) — сосуд, сообщающийся с внеш. средой через небольшое отверстие пли трубу (горло). Характерная особенность Р. а. в том, что длина волны его собств. НЧ-колебаний значительно больше размеров Р. а. Для Р. а. с горлом собств. частота /о = [ I2a)YsHV, где с — скорость звука в воздухе, S — площадь поперечного сечения, I — длина трубки, У — объём сосуда. Если Р. а. поместить в гармонич. звуковое поле с частотой /о, в нём возникают колебания с амплитудой, во ifflo- [c.317]

При обтекании полости на плоской noBqjXHo TH при определенных условиях возникают автоколебания. Причина их возбуждения состоит в возникновении акустической волны в результате удара вихрей слоя смешения о заднюю кромку полости. Это иллюстрируется сравнением характера пульсаций скорости в слое смешения для двух случаев обтекания обтекания обращенного назад уступа и полости прямоугольного сечения (рис. 10.1). Во втором случае в спеетре пульсаций наблюдаются ярко выраженные дискретные составляющие, что обусловлено наличием акустической обратной связи с возбуждением автоколебаний [10.3]. На характер возбуждения автоколебаний может влиять также то обстоятельство, что для некоторых частот полость может служить акустическим резонатором [10.10]. В результате характеристики автоколебаний определяются геометрией полости, числами Рейнольдса и Маха, режимом течения в пограничном слое перед полостью (ламинарный или турбулентный) и характерной толщиной этого слоя. [c.225]

Теория звуковых колебаний в открытой с одного конца цилиндрической трубе занимает особое положение. Здесь комплексный коэффициент отражения основной ( поршневой ) звуковой волны от конца трубы определяет резонансную кривую открытых акустических резонаторов (в том числе их резонансные частоты и декремент затухания, обусловленного излучением). Поэтому задача о диффракции звуковых волн на открытом iKOiHue трубы ставилась в ряде теоретических работ еще в прошлом веке. Однако ввиду отсутствия строгого подхода результаты, полученные в этих работах с помощью различных искусственных допущений, оказывались ненадежными, и поэтому сопоставление их с экспериментальными данными не могло привести к вполне определенным выводам. Полученные нами точные результаты устраняют эту неопределенность (гл. П1). [c.195]

Так как добротность Q акустического резонатора может быть сделана достаточно большой, то, выбрав соо достаточно низкой, можно компенсировать падение чувствительности микрбфона на низких частотах. [c.140]

Для создания сверхзвуковой струи низкотемпературной плазмы аргона, истекающей в вакуум, был использован однокамерный плазмотрон с вихревой стабилизацией и охлаждаемыми электродами (см. рис. 1, а). Для того чтобы исключить длиннопериодные флуктуации, возникающие за счет шунтирования дуги, была применена конструкция, обеспечивающая неизменность длины столба дуги. Другим возможным механизмом флуктуаций в плазмотронах является возникновение акустических колебаний в камере и канале плазмотрона, которые играют роль акустического резонатора [9]. Для предотвращения таких колебаний рабочий объем дуговой камеры плазмотрона и газопроводов был сведен до минимума. При работе плазмотрона дуга горела в тесном промежутке между центральным электродом и анодом, причем условия в канале по характеру приближались к условиям в капиллярном разряде. Отделения шнура дуги и его шунтирования не было обнаружено, весь столб газа, заключенный в канале, светился равномерно, то же показали следы эррозии после продолжительной работы плазмотрона. После [c.255]

Кроме того, использование пневмоакустических эффектов в принципе позволяет решить вопрос о создании телемеханических каналов связи для пневмоники. Действительно, применение в приемном органе акустического резонатора, настроенного на заданную частоту, позволяет, например, воздействовать на струю питания в струйном элементе, разрушая ее при приеме заданной частоты акустических колебаний. Использование резонаторов в принципе позволяет управлять машинами-автоматами голосом и т. д. [c.206]

Следует заметить, что возбуждение унтертоном резонансов высших порядков представляет значительный практический интерес, поскольку при наличии высокодобротных акустических резонаторов в них можно накопить значите.т1ьную энергию гармоники и реализовать таким образом эффективные умножители частоты. Кроме того, в резонаторах, по-видимому, гораздо легче осу-ш,ествить избранный тип взаимодействия между ограниченным числом мод, чем в условиях бегуш,их волн. Наконец, возбуждая систему на частотах, близких к резонансным, можно даже при слабом источнике получить амп.литуду колебаний настолько большой, что различные нелинейные эффекты будут проявляться достаточно четко. [c.138]

В очень полезной модели, иопользова нной Друде и Лоренцем (см. [9]) для расчета линейной поляризации среды, электроны рассматриваются как гармонические осцилляторы. Резонансные частоты осцилляторов выбирают. при этом такими, чтобы они соответствовали наблюдаемым атомным спектральным линиям. В действительности движение валентных электронов происходит в кулоновском ооле ионов. При очень больших отклонениях от положения равновесия следует учитывать ангармоничность электронных осцилляторов. Модель ангармонического осциллятора уже использовалась Релеем для объяснения нелинейностей в акустических резонаторах [10]. [c.39]

Диденко увязывает результаты, полученные при исследовании действия КВЧ-сигнала на мессбауэровские спектры белковых молекул, с возбуждением в последних на резонансных частотах акустических колебаний. Добротность Qs молекул гемоглобина как акустических резонаторов, по сделанной ею (на основе аналогии с полимерами) оценке, достаточно велика — около Ю . Величина hfQs kT, поэтому в таких молекулах могут иметь место эффекты накопления энергии многих квантов, что позволяет выделить действие даже очень слабых когерентных сигналов на фоне шумов. [c.62]

После появления работы Л. Д. Ландау и Ю. Б. Румера [II, о которой мы подробно говорили в гл. 10, выяснилась роль ангармоничности решетки в поглощении звука. Позднее 3. А. Гольдбергом была сделана важная работа [2] по исследованию распространения плоских волн конечной амплитуды в изотропном твердом теле. Однако первые эксперименты на когерентных фононах, доказывающие явление трехфононного взаимодействия, в частности генерацию гармоник в волнах конечной амплитуды, были выполнены только в 1962 г. [3—61. Вслед за ними появилась серия экспериментальных и теоретических работ по изучению решеточной нелинейности методами нелинейной акустики, а также ряда нелинейных акустических эффектов — сначала в изотропных твердых телах, затем в монокристаллах диэлектриков и металлов. Сюда относятся исследования взаимодействий волн конечной амплитуды, в том числе комбинационное рассеяние звука на звуке [7—И], генерация гармоник в волнах Рэлея [12—14], нелинейные резонансы в акустических резонаторах с большой добротностью [15—18], выяснение роли остаточных напряжений в распространении воли конечной амплитуды [19, 20], влияния поглощения [21] и т. д. [c.281]

Акустические фононы. Объемные сейсмические волны. Современная модель Земли. Волны Рэлея и Лява. Волны в жидкостях и газах. Звук. Интенсивность звука. Поглощение звука. Излучатели звука. Применение акустических методов. Основные характеристики звука. Закон Вебера-Фехнера. Диаграмма слуха. Акустические резонаторы. Музыкальные инструменты. Эффект Доплера и бинауральный эффект. Интерференция и дифракция волн. [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...