Источники звука. Отражение

Источники звука. Отражение [c.272]

ИСТОЧНИКИ ЗВУКА. ОТРАЖЕНИЕ 273 [c.273]

Реверберация — процесс воспроизведения звука, который после выключения источника звука продолжает существовать в пространстве как результат отражений или рассеяний. [c.157]

Интенсивность звука, создаваемого каким-либо источником, зависит не только от характеристики источника, но и от помещения, в котором он находится. В каждую точку пространства внутри помещения наряду со звуком, идущим от источника, приходит также звук, многократно отраженный от стен, который называется диффузным (рассеянным) звуком. После прекращения действия источника звука диффузный звук исчезает не сразу. Это объясняется тем, что еще в течение некоторого времени приходят отраженные от стен волны. Такое явление затягивания звука после прекращения действия его источника называется реверберацией. Время, необходимое на то, чтобы звук в помещении после прекращения действия его источника полностью исчез, называют временем реверберации. Условно считают, что время реверберации равно промежутку времени, в течение которого интенсивность звука ослабевает в миллион раз. [c.236]

Граничным радиусом помещения называется радиус сферы, на поверхности которой энергия прямого звука равна энергии отраженного. Величина граничного радиуса зависит от того, в какой телесный угол (в стерадианах) излучается энергия, а также от звукопоглощения (являющегося функцией частоты) и полярной характеристики источника звука. [c.43]

Звуковое поле в производственном помещении, создаваемое работающей машиной, состоит из прямого звука, создаваемого источником шума, а также из звука, отраженного внутренними поверхностями помещения. Поэтому для помещений с относительно малым объемом (до 500 лг ), в которых акустическое поле определяется как прямыми, так и отраженными звуковыми волнами, звукопоглощающие материалы и конструкции целесообразно размещать по периметру помещения (по потолку и стенам). [c.67]

В качестве средства защиты работающих от непосредственного воздействия шума употребляются экраны. Экран представляет собой преграду для прямого звука, устанавливаемую между работающим и источником. Формы экранов весьма разнообразны (рис. 55). Кроме изображенных на рисунке экранов защитой от шума может быть плоская преграда, линейные размеры которой больше половины длины волны наинизшей составляющей шума, от которого надлежит защититься. Человек защищается экраном только от прямого звука, отраженные же волны проникают за любой тип экранов, кроме экранов в форме колпака. Для того чтобы снизить влияние отраженной звуковой энергии, а также энергии, проникающей за экран благодаря дифракции звуковых волн, внутренние поверхности, обращенные в сторону работающего, покрываются звукопоглотителем. Частотная характеристика звукопоглощения последнего выбирается так, чтобы она имела форму аналогичную форме спектра шума, от которого надлежит защититься. [c.145]

Степень поглощения звука в камере определяет характер отраженного поля. Область отраженного поля характеризуется тем, что уровни звукового давления ие изменяются с изменением расстояния от источника. В отраженном (диффузном) поле плотность звуковой энергии в разных точках пространства по всем направлениям измерений одинакова. [c.448]

Если источник звука или щума находится на полу помещения, то говорят о полусфере, образуемой прямой и отраженной звуковой энергией. В том же случае, когда источник размещен близко от геометрического центра помещения (например, вентиляционная труба или высокий стан типа блюминга), считают, что прямая и отраженная звуковая энергия, встречаясь, образуют сферу, в центре которой находится источник звука. [c.233]

Отражение и преломление звука можно рассматривать при помощи лучевой картины при условии, что радиусы кривизны граничной поверхности велики по сравнению с длиной волны, а источник звука находится 438 вдали от границы. Направления отражённых и прелом- [c.438]

Особенностью рассматриваемого интерферометра является возбуждение неподвижной относительно источника звука и микрофона стоячей волны в условиях непрерывного движения влажного пара в рабочей части. Можно показать, основываясь на соотношениях эффекта Доплера, что частота прямой бегущей и отраженной волн, фиксируемая неподвижным микрофоном, будет одинаковой, равной частоте неподвижного источника звуковых волн /. Следовательно, в рассматриваемом интерферометре выполняется первое условие образования стоячей волны — равенство частот двух интерферируемых волн. [c.103]

Для получения в достаточной мере объективных данных испытуемая машина должна быть установлена на амортизаторах, связана с приводными двигателями и потребителями энергии амортизирующими упругими звеньями, не должно быть шумовых помех от других источников звука и из-за отраженных звуков. Поэтому, если окажется возможным, испытуемую машину следует в какой-то степени экранировать звукопоглощающими щитами. [c.339]

Более строгая теория разработана Эйрингом. Она основана на применении методов геометрической оптики. Согласно этой теории, звуковое поле, создаваемое в помещении точечным источником звука, можно представить как звуковое поле множества мнимых источников, возникающих в результате зеркального отражения звуковых пучков от границ помещения. [c.353]

Акустическое отношение и эквивалентная реверберация. Плотность звуковой энергии в помещении можно представить в виде плотности энергии образованной волнами, идущими от источника в точку приема по кратчайшему пути, и плотности энергии возникающей за счет волн, дошедших в точку приема в результате многократных отражений. Допустим, что источник звука создает сферические звуковые волны и имеет акустическую мощность В этом случае плотность энергии [c.355]

В результате многократного отражения звуковых волн от границ помещения возникает замкнутое трехмерное волновое поле. Обычно линейные размеры помещения значительно больше длины звуковых волн. Замкнутый объем помещения представляет собой колебательную систему со спектром собственных частот, при этом каждой собственной частоте соответствует свой декремент затухания. Если источник звука создает звуковые сигналы с меняющимся спектральным и амплитудным распределением, то эти сигналы возбудят колебания воздуха в помещении с частотами, близкими к резонансным, и по мере изменения спектра будут возникать все новые и новые моды собственных колебаний замкнутого объема, которые, накладываясь на ранее возникающие и имеющие уровни выше порога слышимости, в большей или меньшей степени исказят начальный сигнал. Поскольку декремент затухания составляющих спектра частот различен, то каждая из составляющих частот имеет свое время реверберации. [c.359]

С другой стороны, в случае подводного звука отражение от свободной границы воды можно представить в виде отрицательного изображения источника. Так, в случае источника, заданного в виде (1), результирующий эффект можно выразить в виде [c.273]

В шахтах и на производствах, где могут накапливаться вредные или взрывоопасные газы, притесняются акустические газоанализаторы, определяющие наличие газов благодаря тому, что скорость звука в газах различного состава различна. В установках по обеспыливанию применяются мощные источники звуков высоких частот, которые способствуют интенсивной коагуляции (слипанию) частичек пыли и выпадению их из очищаемого газа. В геологоразведке применяются приборы, создающие звуковые волны низких частот в земной коре и улавливающие их отражение. По этим отражениям можно судить о расположении залегающих на большой глубине слоев различных пород. Для обнаружения отдельных взрывов большой силы как в атмосфере, так и в воде и под землей служат электрические сейсмометры и приемники инфразвука в воздухе и в воде. [c.8]

Однако из этого вовсе не следует, что все типы фокусирующих систем действительно равноправны, даже в области а 80°, Прежде всего на рис, 11 изображены данные для идеальных линз с показателями преломления п = Оип = ос,В действительности для линз с реальными показателями преломления величины х и х будут меньше. Это иллюстрируется рис. 12, на котором изображены зависимости фактора фокусирования от показателя преломления для реальных линз при этом для каждой линзы взяты максимально допустимые углы раскрытия [12, 13]. Кроме того, в линзах имеют место заметные потери, особенно на высоких частотах и при больших интенсивностях, т. е. в наиболее интересных случаях. Зеркала также дают некоторые (правда, меньшие) потери из-за несовершенного отражения. Зеркала неудобны еще и потому, что у них пространство предметов совмещено с пространством изображений, и фокальное пятно, таким образом, лежит на пути падающей от источника звука волны. [c.166]

Пример. Слушатель находится между источником звука и отражающей стеной на расстоянии 17 м от них. Если коэффициент отражения звука от стены близок к единице, то интенсивность прямого звука будет в 51 17 = 9 раз больше интенсивности отраженного звука. По уровню эта разница будет составлять 10 Ig 9 = 9,5 дБ. Разность хода отраженного звука и прямого составит 34 м, поэтому отраженный звук будет запаздывать по отношению к прямому на (34 1000)/340 = = 100 мс. Из рис. 2.21 следует, что это будет заметно. А если источник звука будет находиться на расстоянии 3 м от слушателя, то [c.32]

Не следует забывать также, что отраженные от стен помещения сигналы любого источника звука воздействуют на все установленные в студии микрофоны. Поэтому регулировка уровня (микширование) любого из микрофонных сигналов неизбежно сказывается не только на тембре, но и на звуковых планах всех остальных источников звука. [c.108]

Расчетные формулы для определения наличия эха. Определение наличия эха проводится только для зональных систем, так как в распределенных системах эхо сглаживается из-за действия многих источников звука, а в сосредоточенных системах оно может быть только вследствие отражения звуковых волн от различных препятствий. Но этот случай сводится к зональной системе, поскольку при отражении звуковых волн от различного рода препятствий появляется мнимый источник звука от препятствия (если оно имеет размеры, значительно превышающие длины отражаемых звуковых волн). В таком случае (для расчета эха) сосредоточенную систему можно рассматривать как зональную с расстоянием между источниками звука, равным удвоенному расстоянию от действительного источника до препятствия. [c.304]

Если акустическое отношение велико, то это свидетельствует о высоком уровне отраженных звуков, запаздывающих по отношению к прямому звуку и являющихся помехами для его восприятия. Например, при акустическом отношении больше четырех отраженный звук уже создает большие помехи для приема речи. Для музыкальных передач акустическое отношение больше 6—8 (а для органной музыки 10—12) не рекомендуется. При малом акустическом отношении (менее двух) музыка звучит сухо. Для речи допускается акустическое отношение немного меньше единицы. Расстояние от источника звука, для которого = l, называют радиусом гулкости, так как при больших расстояниях диффузная составляюш.ая становится больше составляющей прямого звука (в звучании появляется гулкость). [c.174]

Звуковые колебания, проникая в помещение, претерпевают отражения от его внутренних поверхностей, поэтому в нем увеличивается интенсивность звука. Можно считать, что произведение интенсивности звука /пр, прошедшего через какую-либо перегородку, на ее по- верхность 5пр будет представлять собой мощность источника звука для прошедших колебаний [c.188]

Рассмотрим сферический источник звука с уровнем звуковой мощности 100 дБ. Согласно закону обратных квадратов, в открытом пространстве уровень интенсивности звука на расстоянии 3 м от такого источника составит 79 дБ. Внесем этот источник в большое помещение размерами, скажем, ЮХ ХЗ м. Допустим, что коэффициент поглощения стен, потолка и пола в этом помещении равен 0,05 (так будет, если помещение построено, например, из оштукатуренного кирпича или бетона). Что мы услышим теперь Во-первых, по-прежнему прямой звук будет приходить непосредственно от источника к уху, и, если мощность источника не изменилась и между ним и ухом не поставили какого-либо препятствия, уровень интенсивности этого звука по-прежнему составит 79 дБ. Однако, после того как мы услышали прямой звук, волна пробежит далее и упадет на стены, пол и потолок. Эти поверхности поглотят 5% звуковой энергии, а 95% отразят обратно к нам. Звуковые волны снова пробегут мимо нас, и этот процесс будет повторяться снова и снова. Чтобы звук потерял 20% своей энергии, то есть чтобы его уровень упал на 1 дБ, он должен испытать более четырех отражений. В результате добавления всех последовательных отражений, следующих друг за другом, пока они совершенно не затухнут, интенсивность первой отраженной волны окажется увеличенной в 18 раз. Можно показать, что в результате от сложения всех отражений интенсивность звука увеличивается в [c.181]

Одно из важных следствий сказанного состоит в том, что в помещении открытой планировки субъективное ощущение реверберации отсутствует и весь звук кажется исходящим прямо из источника. Это объясняется тем, что все отраженные волны успевают прийти за время, меньшее критических 35 мс (о нем мы уже говорили выше) исключение составляют только дальние поля. В действительности, помещения открытой планировки содержат не один, а множество источников звука. Поэтому непосредственно рассчитать уровень окружающего шума не очень просто. Для этого необходимо знать расположение источников и статистическую оценку распределения и числа источников, действующих одновременно в каждый момент времени. В большинстве случаев можно пренебрегать реверберационным звуком дальнего поля, потому что первый тип реверберации, обусловленный ближними источниками звука, всегда оказывается преобладающим, если только в какой-то части помещения не будет значительно более шумно, чем в остальной. [c.192]

В закрытых помещениях на уменьшение силы звука оказывают влияние кроме расстояния, также стены, потолок, пол и наличие в этих помещениях оборудования. Чем больше потерь испытывает звук на границах помещения, тем больше заметно уменьшение силы звука. Сила и частотная характеристика отраженного звука зависят как от поглощающих свойств поверхностей, так и от размеров помещения. Поэтому одной из мер эффективного снижения шума в помещениях является покрытие стен и потолка звукопоглощающими материалами. Возможность экранирования звука внутри помещения зависит от отношения длины волны к линейным размерам экрана. Благоприятные результаты могут быть получены при больших экранах и коротких звуковых волнах. Размеры поверхности экрана должны быть по меньшей мере вдвое больше длины волны кроме того, источник звука с одной стороны экрана и место обслуживания с другой его стороны должны находиться на расстоянии не менее длины одной волны от экрана. Если звуковая волна падает на границу, разделяющую две среды, то часть звука передается в другую среду (поглощается), другая же часть отражается. Отношение силы поглощенного звука к силе падающего звука называется коэффициентом поглощения отношение силы отраженного звука к падающему — коэффициентом отражения. Коэффициент поглощения твердыми телами на средних частотах может достигать максимально 3%. [c.11]

Если к слушателю приходят два звука с длительностью менее 50 мс, но-один из них запаздывает на время не более 50 мс, то оба звука всегда воспринимаются слитно. При запаздывании на время более 50 мс эти звуки могут восприниматься раздельно. Но если второй звук будет иметь уровень ниже первого, то он может приниматься слитно с первым или раздельно в зависимости от того, насколько уровень второго звука ниже уровня первого. На рис. 2.21 приведена зависимость между временем запаздывания и разностью уровней обоих звуков, при которых они воспринимаются раздельно (см. кривую I). Если звуки исходят из одного источника звука, но один из них проходит больший путь, например из-за отражения от какого-либо препятствия, то возможность раздельного восприятия этих звуков называют эхом. [c.40]

Из сказанного выше ясно, что, чем сильнее отражение звука от стен помещения, тем больше время реверберации. Поэтому, хотя сильное отражение от стен выгодно с точки зрения повышения громкости звука (или уменьшения потребной мощности источника), но оно обусловливает большое время реверберации. Помещение оказывается слишком гулким, отчетливость речи уменьшается, качесгво звучания музыки ухудшается. С другой стороны, при очень слабом отражении от стен время реверберации мало и качество звучания приближается к тому, которое получается на открытом воздухе. Но при этом 1 ребуется большая мощность источников звука или при той же мощности уменьшается обеспечиваемая ими площадь. С точки зрения качества звучания музыки очень слабое отражение от стен также нецелесообразно — музыка звучит глухо. Чтобы обеспечить иаилучшую акустику помещения , подбирают для иего время реверберации, наиболее благоприятное с точки зрения той цели, для которой служит помещение. Уменьшение времени реверберации достигается применением звукопоглощающих материалов, покрывающих большую или меньшую часть пола, потолка и стен (портьеры, ковры, щиты из пористых материалов и т. д.). [c.743]

РЕВЕРБЕРАЦИЯ (от ср.-век. лат. reverberatio — отражение) — постепенное затухание звука в закрытых помещениях после выключения его источника. Воздушный объём помещения представляет собой колебат. систему с большим числом собственных частот. Собственные колебания, возбуждаемые источником звука, характеризуются своими коэф. затухания (см. также Поглощение звука) и поэтому затухают неодновременно. Длительность Р. определяется временем реверберации, т. е, временем, в течение к-рого интенсивность звука уменьшается в 10 раз, а его уровень снижается на 60 дБ, Время Р, характеризует акустич. качество помещения (см. также Архитектурная акустика). Оно тем больше, чем больше объём помещения и чем меньше поглощение звука. [c.300]

Результаты предыдущего парахрафа свидетельствуют о том, что акустическое воздействие на сверхзвуковую струю может приводить к существенному изменению ее характеристик. Эффективное акустическое воздействие на сверхзвуковую струю можно осуществить и без применения внешних источников звука, используя для этой цели звук, излучаемый самой струей. Если вблизи струи имеются отражающие объекты (в качестве такого объекта может выступать и кромка сопла конечной толщины), то отражающийся от них звук воздействует на струю, изменяя ее динамические характеристики. Эффективность воздействия повышается при применении полусферических отражателей, приводящих к концентрации отраженного шума на струю. [c.186]

Задача отражения звука от жесткой бесконечной плоскости решается методом зеркальных отражений . Если для каждого источника звука Р, расположенного слева от границы, мы поместим такой же источник в точке Р, представляющей геометрическое отражение точки Р в данной плоскости, то, очевидно, условие равенства нулю нормальной скорости на границе будет по-нрежнему выполнено, даже если устранить границу. Следовательно, фактическое движение слева от границы будет складываться из движения, создаваемого данным источником Р, и движения, создаваемого изображением Р. Следует заметить, что случай жесткой границы—это единственный случай, где физическое изображение точечного источника является точно таким же точечным источником. [c.273]

Таким образом, предложенный в работе [43] метод состоит в учете той добавки, которую дают отраженные волны при проведении измерений на полусфере в незаглушенном помещении. Для этого нужно определить а. Сделать это можно, определив время реверберации или использовав источник звука известной мощности. В последнем случае, установив эталонный излучатель так же, как и измеряемый, необходимо определить характеристику направленности, тогда мощность ] х неизвестного источника определяется из соотношения [c.27]

В обычных условиях, когда микрофон устанавливается на стойке, звук достигает микрофона по различным путям непосредствён-но от источников звука, а также отражения от пола, потолка и стен. В результате за счет интерференции звуковых волн частотная характеристика получается крайне неравномерной. Для избежания этого используют остронаправленные микрофоны или же микрофоны [c.92]

В открытом пространстве возможно появление эха или от действия источников звука, отстоящих друг от друга не менее 17. .. 18 м, или вследствие отражения звуковых волн от различных предметов (больших размеров по сравнению с длиной волны), находящихся в этом пространстве и отстоящих от источника звука не менее чем на 8,5. .. 9 м. Второй случай, по существу, мало чем отличается от первого, так как при отражении звуковых волн (от какой-нибудь преграды на ее пути) появляется мйимый источник звука, представляющий собой зеркальное отражение истинного источника звука в этой преграде. Мощность мнимого источника звука меньше мощности истинного источника ва тр раз, гдеа р — коэффициент отражения звуковых волн от поверхности преграды. Так как коэффициенты отражения в реальных случаях мало отличаются от единицы, то можно считать, что мнимые источники звука имеют одинаковую мощность с основным. Поэтому оба случая возникновения эха можно объединить в один два или несколько источников звука, разнесенных по расстоянию друг от друга. Как указывалось ранее, возникновение слышимого эха определяет две величины разность расстояний от точки наблюдения до источников звука и разность уровней, создаваемых ими в этой точке (см. рис. 2.21). Чаще всего встречаются два варианта расположения источников звука или их оси направлены в одну сторону, или встречно. В обоих случаях координатные оси х, у и г привязывают к одному из громкоговорителей (центр координат помещают на земле под одним из громкоговорителей, ось X — ио проекции оси излучателя на горизонтальную плоскость, ось г — вертикально через центр излучателя, ось у — перпендикулярно им). Тогда для работающих громкоговорителей в одном направлении координаты звукового поля для второго громкоговорителя будут отличаться только координатой у, определяемой расстоянием между громкоговорителями а при встречной работе различие будет только в координате х она будет отличаться на расстояние между громкоговорителями Ь (т. е. Х2 Ь — х). [c.194]

Рассчитав интенсивность первой отраженной вол" ны и умножив ее на 18, мы получим полную интенсивность звука, обусловленную отражениями. Поскольку мы ищем величину, характеризующую помещение в целом, следует рассчитать усредненное значение. Предположим, помещение имеет сферическую форму. Тогда на поверхности сферы интенсивность звука, приходящего от источника, расположенного в центре, равна полной мощности источника, умноженной на 1/(4яг2). Если бы все стенки полностью отражали звук, отраженная волна вновь бы сходилась в центре и ее суммарная интенсивность равнялась бы мощности источника. Но нас интересует не интенсивность звука в центре или на стенке, а средняя по всему помещению интенсивность отраженной волны. Правильный результат мы получим, рассчитав интенсивность на середине радиуса это дает для соответствующего множителя значение [c.182]

Рассмотрим теперь обратную ситуацию предположим, что нас интересует уровень звукового давления в какой-то точке снаружи помещения. Как сказывается в таком случае наличие ограждения, которым служит помещение Реверберационное поле, создаваемое отражениями от границ помещения, увеличивает эффективный уровень источника, но этот эффект уничтожается за счет звукоизоляции стен (ЗИ, дБ). В самом деле, отраженные волны увеличивают прямой звук внутри помещения в отношении 1/а. Стены г омещения можно рассматривать как новый источник звука с уровнем звуковой мощности УЗМ,- ЭИ - 10 1да. [c.194]

Такой высокочастотный акустический прибор можно использовать для определения положения источника звука, но только в том случае, когда звуковые волны могут пройти через прозрачную границу к датчику гидрофона. Смотровые окна рабочих частей гидродинамических труб изготавливаются из лусита, который довольно хорошо пропускает ультразвук. В случае, когда зона кавитации полностью окружена хорошо отражающими поверхностями, например, металлическими стенками или воздухом, образуемый ими канал может действовать как волновод и передавать кавитационный шум по всей системе. Это объясняется высокой отражательной способностью на поверхностях раздела с большим изменением акустического импеданса рс, например на границе между жидкостью и металлом или воздухом. Если изменение рс мало, как на границе жидкости и лусита, звуковое давление отраженного шума составляет малую часть от звукового давления падающего шума. Другая трудность заключается в отделении звука, приходящего непосредственно от кавитационного источника, от отраженного звука, я также звука от других источников. Отражающие зеркала позволяют концентрировать звуковую энергию аналогично концентрации света небесных тел в зеркальном телескопе. [c.600]

Очень часто измерение шума какой-либо машины приходится производить непосредственно в том помещении, где данная машина устаповлепа. При этом, часто встречаются с затруднениями, связанными с искажающим воздействием помещения. Это воздействие обусловлено влиянием возникающих в помещении звуковых волн, отраженных от стон, пола п потолка, которые, накладываясь на звуковые волны, идущие непосредственно от источника звука, создают сло/К-ное звуковое поле, затрудняющее оценку измеряемого звукового давления. Степень такого воздействия тем больше, чем меньше объем помещения. [c.543]

Состояние измерительной техники во многом зависит от парка образцовых средств измерений. Скажем, высокий уровень микрофонов, шумо-меров, анализаторов вибраций известной датской фирмы Брюль и Къер" обеспечивается тем, что эта фирма сама выпускает первоклассные средства поверки перечисленных приборов. Для поверки микр0ф0>10в, наушников, слуховых аппаратов используется безэховая камера, по форме напоминающая яйцо высотой с письменный стол. Чем только ни отделана внутренняя поверхность камеры Здесь слои стеклопластика, стекловаты, полимерной фольги, пенополиуретана.. . Зато звукоизоляция близка к идеальной. Образцовый источник звука смонтирован под верхней крышкой яйца", а внизу, в мягкое гнездо, помещается испытуемое изделие. Благодаря тому, что отраженные сигналы и внешние шумы полностью отсутствуют, на изделие действует чистейший, эталонный звуковой сигнал. Как этот сигнал усваивается" изделием, какие частоты проходят лучше, какие — хуже, — на эти вопросы отвечает автоматический выносной прибор со встроенным микропроцессором. А печатающее устройство само выдает протокол поверки. [c.48]

Путь распространения звука. Путь распространения звука при )днократном или двукратном отраженни не должен превы-ш ть непосредственного расстояния от источника звука до слушателя дольше, чем 17 м для речи и Г2 м для музыки. Слишком большой окольный путь ведет к появлению послезвучания и даже эхо. Это явление устраняют, обкладывая соответствующие поверхности поглощающим звук материалом. [c.512]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...