Отражение звуковых импульсов

Отраженные звуковые импульсы, попав на приемную пластинку кварца, заставляют ее колебаться, отчего на ее гранях возникает электрическое напряжение, которое увеличивается усилителем 4 и подается на отклоняющиеся пластинки электронно-лучевой трубки 5, связанной с генератором горизонтальной развертки луча 6. [c.247]

Рис. 34. Отражение звукового импульса электрической искры от плоской стенки. Фотография получена методом тёмного поля.

Рис. 34. Отражение звукового импульса электрической искры от плоской стенки.

Снижение отражения обычно измеряют с помощью установки, показ анной на рис. 6.2. Падающий и отраженный звуки (звуковые давления) измеряются зондовым гидрофоном, который помещается вблизи образца материала. Для разделения этих двух измеряемых сигналов применяют два способа. Используя импульсный режим, можно разделить падающий и отраженный звуковые импульсы на промежуток времени, который требуется импульсу, чтобы пройти путь от гидрофона к образцу и обратно. При использовании интерферометрического метода оба сигнала перекрываются и их уровни вычисляются по интерференционным максимумам и минимумам, которые обусловлены конструктивной и деструктивной интерференцией. Как и при измерении звукоизоляции, основные трудности связаны с отражениями и дифракцией. Дифракционные эффекты в этом случае не ограничиваются обычной дифракцией на краях препятствия. Если плоская волна падает нормально на отражающую пластинку, то отраженная волна неотличима от той, которую излучала бы сама пластинка, если бы она служила излучателем. Зонд, расположенный вблизи пластинки, находится в ближнем поле, или в зоне [c.328]

Отражение звуковых импульсов [c.114]

Если поглощение не слишком велико и позволяет наблюдать многократное отражение звукового импульса между отражателем и излучателем, то возможно одновременное получение на экране ряда изображений импульсов с экспоненциально уменьшающимися амплитудами отсюда также можно определить а (фиг. 318). Для получения достаточной величины отраженных импульсов в жидкостях с большим поглощением (а ЮО дб см) необходимо по возможности уменьшать расстояние между излучателем и отражателем. Но в результате этого изображения, соответствующие на экране первичному и отраженному импульсам, оказываются тесно сдвинутыми и налагаются друг на друга. [c.278]

Вот некоторые примеры. В мореплавании используется эхолот, с помощью которого с корабля посылается в воду вертикально вниз короткий звуковой импульс, измеряется время пробега этого импульса до дна и возвращения отраженного эха. По известной скорости распространения звука в воде и измеренному времени определяется глубина места. [c.8]

По такому же закону происходит и отражение звуковой волны от неподвижной стенки. Допустим, что по трубе распространяется бегущая звуковая волна в виде импульса, каждая частица сжимается [c.493]

Для твердого тела скорость ослабления звука находят из времени ослабления сигнала и пути прохождения звукового импульса. Для способа импульсных отраженных сигналов путь прохождения импульса равняется двойной толщине испытуемого объекта. Скорость звука [c.192]

Для градуировки времени прохождения сигнала необходим эталон времени прохождения сигнала. Это образец из стали, толщине которого соответствует определенное время прохождения сигнала. Вместе с тем интервал второго отражения на экране точно соответствует времени прохождения звукового импульса через образец и обратно. [c.192]

Явление реверберации не следует смешивать с эхо. Наше ухо в состоянии отличать один звуковой импульс от другого такого же импульса, если промежуток времени между ними составляет не менее i/,5 сек. Если звуковые импульсы приходят к нам чаще, то они сливаются в один непрерывный звук. Последовательность импульсов, возникших при отражении одного звукового импульса от границ помещения и приходящих к слушателю, имеет обычно интервалы между импульсами гораздо меньшие, чем >/,5 сек поэтому реверберация носит характер не эхо, а остаточного слитного звучания. В пустом помещении с гладкими твёрдыми стенами звуки долго не замирают, слова сливаются друг с другом, и речь становится мало разборчивой про такое помещение говорят, что оно слишком гулко . [c.206]

Еще большая трудность заключалась в необходимости измерения малых промежутков времени между двумя отдельными звуковыми импульсами. Благодаря большой скорости распространения звука в воде время между посылаемым импульсом и принимаемым эхо при не очень больших глубинах весьма незначительно. Пусть, например, глубина моря составляет 25 м. Тогда промежуток времени между посылаемым и отраженным импульсом будет [c.340]

Использование низких частот приводит и к другим трудностям посылаемый звуковой импульс не может быть продолжительным во времени, так как при не очень больших глубинах отраженный импульс будет приходить к приемнику в тот момент, когда посылаемый импульс еще не закончился, и измерения промежутка времени t между посылкой звука и приемом эхо будут невозможны. На низких частотах, когда длины звуковых волн велики, это условие приводит к тому, что за время длительности импульса будет излучаться слишком мало звуковых колебаний. Отраженный импульс с малым числом колебаний не окажет должного воздействия на приемник, и эхо от дна моря не будет отмечено. Правда, кроме импульсного метода, можно было бы применить другие методы измерения глубины моря, например метод акустического интерферометра, с которым мы ранее познакомились. Но на низких звуковых частотах мы опять встречаемся с трудностями получения острой характеристики направленности излучателя и приемника звука. [c.342]

Подставив сюда значение v , из формулы (1.23) получим окончательное выражение теоремы импульса на отраженной звуковой волне [c.444]

Данная субпозиция включает электродиагностический ультразвуковой сканирующий аппарат. Этот аппарат направляет высокочастотные звуковые волны в человеческое тело через преобразователь. Преобразователь приводится в контакт с человеческим телом и периодически излучает короткие ультразвуковые импульсы и улавливает их "эхо". Это эхо является отраженным звуковым сигналом от органов, расположенных внутри человеческого тела и его характеристики дают возможность судить о расположении, размере, форме и структуре тканей органа. Описание обьино выполняется машиной автоматической обработки данных с выводом изображения тканей. [c.124]

На низких частотах (большие длины волн), где короткие импульсы получить нельзя, используется интерференционный метод. Зондовый гидрофон помещается вблизи образца, где он одновременно принимает прямой сигнал от удаленного излучателя и сигнал, отраженный от образца. Можно использовать непрерывный сигнал или длинные импульсы. Длинный импульс — это такой импульс, который, с одной стороны, допускает перекрытие прямого и отраженного сигналов, а с другой — еще достаточно короток, чтобы отрезать дифракцию, поверхностные отражения и т. п. Зонд размеряет с учетом фаз сумму падающего и отраженного звуковых давлений. При непрерывном изменении [c.329]

Основным параметром, -используемым для нахождения а, г] или б, является комплексный акустический импеданс на границе между водной средой и поглощающей средой со стороны воды. Различные модификации импедансной трубы использовались главным образом в воздушной акустике [3, 4]. Наилучшим методом оценки подводных поглотителей звука является эхо-им-пульсная методика [2, 5]. В ней измеряется комплексный коэффициент отражения А при отражении короткого звукового импульса от границы 2 . Модуль А равняется отношению отраженного звукового давления к падающему. Фаза А выражается сдвигом фазы отраженного звука. Тогда [c.341]

На примере выражения (5.30) М1ы видим, что при полном отражении в верхней среде звуковое давление отлично от нуля при любом значении Г, в том числе и до прихода падающего импульса. Другими словами, в верхнем полупространстве распространяется волна-предвестник. Это, однако, не противоречит принципу причинности. Плоский импульс в любой момент времени имеет контакт с границей. В месте контакта возбуждается боковая волна. Она распространяется вдоль границы раздела быстрее следа падающей во шы и обусловливает существование предвестника. (Подробнее о боковой волне речь пойдет в гл. 3.) Связь боковой во шы с предвестником становится особенно ясной, ес ш рассмотреть отражение неплоского импульса, который в начальный момент не имеет контакта с границей, а касается ее лишь через некоторый промежуток времени. Для импульса специального вида, совпадающего при Г = О с плоским импульсом (5.22) в области z > I > О и равного нулю при z < < /, отраженная и прошедшая волны найдены в работе [164]. Результат удается выразить в элементарных функциях. В [164] показано, что по истечении достаточно большого промежутка времени после того, как импульс коснется границы, передний фронт боковой волны уходит на большое расстояние от фронта падающего возмущения, а задний фронт боковой волны формирует в верхнем полупространстве предвестник. [c.123]

Гюйгенс рассказывал в одном письме ), что он слышал, гуляя около монументальной каменной лестницы, перед которой бил фонтан, чистый музыкальный тон. Этот тон исчез зимой, когда лестница покрылась снегом. Лестница играла роль акустической отражательной решетки. Можно с одинаковым правом сказать, что лестница осуществляет разложение в ряд Фурье шума фонтана или, как писал Гюйгенс, что она преобразует каждый звуковой импульс от фонтана в вереницу импульсов, отраженных от каждой ступени и периодически следующих один за другим. [c.548]

Пузырьки в море наблюдаются в ряде случаев вблизи поверхности, куда они попадают при волнении вследствие обрушивания гребней волн, в глубине моря ( глубоководные рассеивающие слои ), где они выделяются микроорганизмами. Наконец, плава--тельные пузыри рыб, расположенные в мягких тканях рыбы, также ведут себя как пузырьки в воде. На этом обстоятельстве основан один из методов поиска рыб посылая в глубину моря короткий звуковой импульс в виде отрезка синусоиды и наблюдая вернувшийся отраженный импульс, рыбопоисковое судно, снабженное гидролокатором, может обнаружить скопление рыб с плавательным пузырем определенного размера. [c.367]

Когда в закрытой аудитории звучит речь, то каждый её слог, представляющий собой короткий звуковой импульс, доходит до слушателя не только по прямой линии, но и по путям, многократно изломанным благодаря отражениям звука от стен, потолка и пола помещения. При каждом отражении импульса от ограничивающих помещение поверхностей некоторая часть звуковой энергии поглощается поэтому при каждом произнесённом слоге ухо слушателя воспринимает последовательный ряд импульсов с постепенно убывающей интенсивностью. Интервалы времени, отделяющие [c.382]

Рассмотрим отражение от упругого тела звз кового импульса в виде ограниченного по времени синусоидального сигнала длительностью Т и частотой заполнения Wq- Воспользуемся интегральным преобразованием Фурье от вещественной функции 4io(t), определяющей форму падающего на оболочку звукового импульса [c.286]

Рассмотренный на и элементарный случай соответствует падению на границу монохроматической волны при отсутствии затухания звука в средах. Изучение более близкого к реальному случаю падения на границу раздела звукового импульса и учет затухания звука в слое показывают, что осцилляции коэффициентов, отражения и прозрачности уменьшаются по мере роста ЛДс. Это объясняется уменьшением амплитуды колебаний интерферирующих волн по мере увеличения к. Следовательно, чтобы добиться оптимального просветления границы в реальном случае, следует брать наиболее тонкий просветляющий слой к = кп.14. [c.37]

Отражение наклонно падающих звуковых импульсов от тонких слоев рассмотрено в работах [510] и [695]. Вопросы оптимального зазора, обеспечивающего акустический контакт при импульсном режиме, освещены также в работах [396, 1396]. [c.38]

Имеется также ряд работ, где рассматривалось отражение от других видов границ раздела. Анализу искажения формы импульса в неоднородной упругой среде посвящена раСбота [332]. Отражение и прохождение экспоненциального импульса через пластинку при нормальном падении рассмотрено в работе [437]. Более сложный случай отражения звукового импульса от слоя (с поглощением), разделяющего два однородных полупространства, проанализирован с многочисленными примерами в работе [459]. На основе расчета (аналсогичного изложенному в п. 4.3) коэффициентов отражения и прохожден ия монохроматической плоской волны и соотношений (5.37), (5.38) в работе [514] рассчитаны отраженный и прошедший через систему поглоицающих упругих слоев звуковые сигналы для случая столообразного падающего импульса. [c.123]

При отражении звуковых импульсов от упругих оболочек могут происходить значительные изменения формы импульсз. Наиболее сильные изменения наблюдаются в той области частотного диапазона, где частотная характеристика F(ка), характеризующая рассеяние в стационарном режиме, имеет резкие отклонения от регулярности, например максимумы или минимумы. В работе [82] было показано, что при облучении пустотелых цилиндрических оболочек короткими импульсами с высокочастотным заполнением в отраженной волне возникают последовательности импульсов, причем времена прихода импульсов соответствуют времени огибаршя оболочки периферическими волнами различньк типов, например связанными с изгибными или продольными колебаниями. Большое число работ посвящено исследованию отражений импульсов от сферических оболочек. Обзоры многих из этих исследований приведены в работах [42,142]. [c.286]

Пользуясь тем, что отраженный звуковой импульс изображается отклонением светового пятна на экране осциллографа, Титер [2047] применил для измерения величины импульса наложение на отклоняющие пластины постоян ного напряжения, перемещающего изображение [c.278]

В современных дефектоскопах, используемых для прозвучивания деталей паровых турбин, применяют так называемый импульсный метод прозвучивания. При импульсном методе излучатель передает импульсы ультразвуковых колебаний, которые, отражаясь от дна детали, улавливаются искательной головкой. В головке звуковые колебания превращаются в электрические и после соответствующего усиления и детектирования передаются на экран осщ ллографа. В случае выявления в детали пороков, вызывающих дополнительные отражения части импульса, на светлой горизонтальной линии экрана осциллографа появляются промежуточные пики разной величины, в зависимости от величины дефекта. Если дефект очень велик (более 100 мм ), то конечный (донный) импульс в зависимости от глубины залегания порока сильно уменьшится или совсем исчезает. Последнее говорит о том, что столь большой дефект почти полностью поглощает направленный на него пучок ультразвуковых волн. [c.446]

Импульсные методы измерения скорости звука позволяют измерять число длин волн, укладывающихся на акустическом пути, а также определять фазовые сдвиги, приобретенные волной при отражении от границ разных частей звукопровода. Поскольку вводимые в образец импульсы являются высокочастотными (1—100 МГц), длина волны существенно меньше поперечных геометрических размеров образца, что можно рассматривать как случай свободного распространения волн в полубесконечной среде (случай нормальной дифракции). Это позволяет достаточно точно рассчитывать поправки на создающееся в образце дифракционное поле плоского излучателя, причем эти поправки не зависят от упругих свойств изотропного материала. Для введения з образец звукового импульса используют обычно кварцевый преобразователь который приклеивают в случае работы на о т р а ж е-н и е к одному из плоскопараллельных торцов образца, а в случае работы на прохождение импульса — к обоим торцам. Радиоимпульс от генератора, работаю1цего на основной частоте преобразователя, возбуждает в пьезопреобразователе упругую волну, передающуюся в образец. С помощью пьезопреобразователя в образце можно возбуждать продольную и поперечную волны. [c.262]

Нек-рые животные, обитающие в местах, где лучшим средством ориентировки является звук, в процессе эволюции приобрели способность к активной Л. з, К ним относятся летучие мыши, дельфины и киты, нек-рые виды птиц, напр, птица гуахаро, живущая в горах Венесуэлы. Активная Л. з. для нек-рых из этих животных является не только средством ориен-тнровки, но и основным способом добывания пищи. Наиболее хорошо изучено поведение летучих мышей и дельфинов. Летучие мыши излучают звуковые импульсы в несколько мсек, заполненные высокочастотными колебаниями (10—150 кгц). Нек-рые виды летучих мышей (нанр., подковоносы) излучают почти чистые тона, другие — широкополосные импульсы наиболее распространенные виды излучают частотно-модулированные сигналы, начинающиеся с высокой частоты, к-рая к концу импульса спадает примерно на октаву. Кроме того, для всех видов летучих мышей частота повторения импульсов зависит от расстояния до цели и возрастает с 10—20 гц вдали от цели до 250 гц при приближении к цели. Дельфины издают поскрипывающие звуки длительностью в несколько мсек, причем частота повторения также зависит от расстояния до цели 2 гц до сотен sif)., Животные, пользующиеся Л. 3., обладают способностью обнаруживать слабые полезные сигналы на фоне мешающих отражений и множества подобных сигналов других особей. [c.16]

Большинство современных ультразвуковых дефектоскопов может работать как с двумя так и с одной пьезоэлектрической пластиной или, как их называют, щупами для этого в. дефектоскопах имеется соответствующий переключатель на работу с одним и двумя щупами. Если во время распространения ультра-.звуковых импульсов в испытуемом материале генератор бездействует то, следовательно, пьезоэлектрическая пластинка не работает и она Гможет принять отраженный от дефекта или от дна импульс. [c.125]

Имеются работы, в которых сопоставляются данные, получаемые с эхосонара , с данными оптического зондирования атмосферы лучом лазера. Широко применяется радиолокационная техника для получения данных по рассеянию СВЧ на звуковом луче эхосонара, так называемый радиоакустический сонар [27—29] (радиоакустическое зондирование). Основой этого метода служит дифракция зондирующего, бегущего со скоростью света радиоимпульса на звуковом импульсе, представляющем собой дифракционную решетку. Максимум рассеяния радиоволн при этом будет в том случае, когда длина радиоволны и длина волны звука К удовлетворяет брэгговскому условию >1р=2>и 8Ш(05/2). При этом рассеянные волны складываются синфазно, происходит отражение СВЧ импульса от всей движущейся дифракционной решетки. [c.187]

Мы видим, что в этом случае К = I, т.е. огражение полное. Величина ip — скачок фазы волны при отражении — является монотонной функцией угла в. ФаЗовый сдвиг при отражении ip(0), как мы увидим ниже (см. 5, 13), обуславливает весьма интересные явления при отражении ограниченных волновых пучков, а также звуковых импульсов. [c.30]

Поскольку Г = 2 при 2 > О, в верхней среде (6.72) представляет собой падающую со стороны 2 = + оо волну У= 0. Отраженное поле будет отсутствовать и при падении под углом б, плоского звукового импульса с произвольной зависимостью от времени. В частном случае б, = О из (6.71) получаем р(2)с(2) = Р1С1, т.е. при нормальном падении волны неотражающей будет любая слоистая среда с постоянным значением волнового сопротивления. [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...