Стоячие волны в помещении

Стоячие волны в помещении [c.259]

Теперь мы уже в состоянии разобраться, как будет проис-ходить возбуждение стоячих волн в помещении под действием некоторого источника звука, и таким образом получить представление о том, как влияют акустические свойства помещения [c.450]

Твердые стены, незначительно поглощающие звуковую энергию, обычно оказывают большее влияние на резонанс. Твердые стены, разнесенные на 6 м, вызовут сильный собственный тон — около 30 Гц, Большая проблема возникает тогда, когда комната имеет форму куба относительно небольших размеров. Как уже упоминалось, кроме основных собственных тонов, на частотах гармоник существуют и другие, тогда число стоячих волн в помещении будет больше, В маленьких комнатах собственные тоны более низких частот расположены довольно близко друг [c.36]

Для наблюдения картины распределения амплитуд стоячих волн в трубах можно пользоваться свойствами газового пламени. Слабое газовое пламя, зажженное у узкого отверстия в стенке трубы, увеличивается в местах, где образуются пучности стоячей волны. Пропуская через трубу с большим числом малых отверстий светильный газ и возбуждая в ней стоячие волны при помощи звучащего громкоговорителя (рис. 467), можно наблюдать распределение амплитуд вдоль трубы. В трубе, у открытого конца которой помещен громкоговоритель, а другой конец закрыт, резонанс будет наблюдаться всякий раз, когда вдоль трубы укладывается нечетное число четвертей волны. Изменяя частоту тока, питающего громкоговоритель, можно возбудить стоячие волны разной длины. [c.734]

Приведем геометрическое построение, дающее волновые векторы всех плоских волн, составляющих стоячие волны в данном прямоугольном помещении, для которых частота не выше некоторой заданной величины. Для этого построим в пространстве прямоугольную решетку с расстояниями между узлами я/Я , я/Яа, я/Лз соответственно по осям х, у, г. Как видно из (77.2), вектор, проведенный из начала координат в какой-либо узел решетки, дает по направлению и по величине один из восьми волновых векторов возможного собственного колебания в помещении. Достаточно даже рассматривать только один октант решетки и соответственно волновой вектор только одной из восьми волн, образующих собственное колебание остальные получатся последовательными отражениями в координатных плоскостях. [c.260]

Цилиндрическое помещение.— Мы можем использовать характеристические функции, выраженные формулой (32.15) и (32.16), чтобы подсчитать постоянную затухания для различных стоячих волн в цилиндрическом помещении радиуса а и высоты /. Если поглощающий материал распределён по каждой стене хаотично, или совершенно равномерно, величина х может быть, как и ранее, усреднена отдельно по каждой стене. Каждая стена может быть охарактеризована своим поглощением [c.446]

После того как источник звука в цилиндрическом помещении выключается, ф, 2-тангенциальные волны затухают скорее других, а г-аксиальные волны — медленнее всех других. Вследствие этого звук вблизи вогнутой стены исчезает прежде всего, и в результате остаётся одно только радиальное движение, которое приводит к фокусировке звука на оси затухает оно наиболее медленно. Этот эффект был уже упомянут выше в 32, когда мы разбирали классы и число стоячих волн в цилиндрическом помещении. [c.447]

Если, пользуясь этой ориентировочной формулой, оценить число собственных частот помещения с размерами 3 X 4 X 5 л (что примерно соответствует жилой комнате) в интервале от 500 до 510 гц то окажется, что в этом интервале имеется около 50 собственных частот (отметим, что из них более 40 приходится на долю косых стоячих волн). В области более высоких частот спектр получается ещё более плотным. [c.424]

Места, в которых жидкость вспучивается, могут действовать подобно собирающим линзам. Если над трубкой Кундта расположить лампу, прямая нить которой перпендикулярна к трубке, то вспучивания жидкости могут дать изображения нити лампы на помещенном под трубкой экране. Полученные изображения очень резки и позволяют с большой точностью измерить расстояние между пз чностями стоячей волны в газе, заполняющем трубку. [c.94]

На рис. 7.1а приведены кривые нарастания и затухания звука в помещении для плотности энергии при наличии диффузного поля в нем (сплошные кривые). Поле в помещении в практических случаях отклоняется от диффузного, в частности, плотность энергии в различных точках помещения в силу интерференции ограниченного числа звуковых волн может довольно значительно отличаться от среднего значения. Например, если рассматривать точку, в которой был узел стоячей волны от двух каких-либо звуковых лучей, то при исчезновении одного из них (в процессе затухания звука в помещении) уровень звука в этой точке может повыситься на некоторое время, пока не исчезнет и другой звуковой луч. Поэтому в практических случаях звук затухает не монотонно кривая затухания (и соответственно — нарастания) отклоняется от экспоненциальной. Эти отклонения могут быть довольно заметной величины. Чем значительней отклоняется поле от состояния диффузности, тем больше эти отклонения (см. рис. 7.1а, пунктирные кривые). Кривые затухания и нарастания звука выглядят нагляднее (применительно к слуховому восприятию человека), если изобразить их в логарифмическом масштабе по оси ординат, т. е. в виде затухания и нарастания уровней звука. Переходя от (7.6) к (2.5), имеем [c.168]

Однако для некоторых целей резонансные поглотители чрезвычайно полезны избирательность их действия может обернуться преимуществом, например если потребуется погасить в помещении стоячую волну определенной частоты или уменьшить эхо в концертном зале. Панельные резонаторы эффективны в области низкочастотных звуков, для поглощения которых другими способами потребовались бы слои волокнистого материала огромной толщины. Существует немало приемов, позволяющих расширить диапазон эффективного поглощения звука панельными резонаторами можно, например, скосить заднюю стенку полости резонатора или разнообразить размеры отверстии. Резонаторы Гельмгольца с успехом применяют такл е в специальных глушителях, предназначенных для случаев, когда шум преимущественно сосредоточен на одной определенной частоте. [c.160]

Если не ограничиваться только низкими частотами, число собственных колебаний оказывается столь значительным и они распределяются по такому большому числу различных частот, что на каждое из них в отдельности можно не обращать внимания звук, издаваемый источником, снова и снова отражается от стенок помещения, но, за исключением низких частот, никакой ясно выраженной картины стоячих волн не получается. Образуется так называемое диффузное поле. В этом случае гораздо легче выяснить, как [c.180]

Более широкое распространение получил метод оптического контроля в связи с созданием оптического квантового генератора (ОКГ). С его помощью можно производить контроль геометрических размеров изделий со сложной конфигурацией, несплошностей, неоднородностей, деформаций, вибраций, внутренних напряжений прозрачных объектов, концентраций, чистоты газов и жидкостей, толщины пленочных покрытий, шероховатости поверхности изделий. Первым ОКГ был рубиновый генератор, активным элементом которого являлся цилиндрический стержень из кристалла рубина с внедренными в его решетку ионами хрома. Возбуждение активных частиц в ОКГ осуществлялось воздействием на активный элемент светового излучения высокой интенсивности с помощью газоразрядных ламп-вспышек и ламп непрерывного горения серийного производства (оптическая накачка). Управление излучением частиц (создание обратной связи) производилось с помощью зеркал, одно из которых полупрозрачно на длине волны генерации. В резонаторе (системе из двух зеркал и помещенного между ними активного элемента) устанавливаются стоячие волны. Типы колебаний (или моды) отличаются друг от друга. [c.540]

Измерение коэффициента звукопоглощения материалов. Одним из наиболее распространенных методов измерения коэффициентов поглощения различных звукопоглощающих материалов при нормальном падении звуковых волн является метод акустического интерферометра со стоячими волнами. Динамический громкоговоритель, помещенный над верхним концом длинной (3-—4 м) металлической трубы (рис. 133), создает плоские волны, фронт которых перпендикулярен к оси трубы (для этого длина волны должна быть больше диаметра трубы по крайней мере в 2 раза). В том случае, если на другом конце трубы имеется акустически жесткая стенка, звуковые волны полностью отражаются от нее в результате сложения падающих и отраженных волн возникают стоячие волны с узлами, звуковое давление в которых равно нулю. Если же вместо жесткой стенки, на которую падает звуковая волна, имеется звукопоглощающий материал, который частично поглощает звук, образующиеся в трубе стоячие волны уже не будут иметь резко выраженные узлы (минимумы) давления то же самое будет иметь место и для амплитуды акустической скорости, с той лишь разницей, что узлу давления будет соответствовать пучность скорости, и наоборот. Если бы звукопоглощающий [c.215]

Возьмем прямоугольный волновод с жесткими стенками и ограничим его двумя поперечными жесткими стенками. Получилось прямоугольное помещение, в котором могут существовать стоячие волны, соответствующие различным нормальным волнам в волноводе. Это — собственные колебания помещения, обобщение соб- [c.259]

Если мы выберем начало координат в середине помещения, то стоячие волны должны быть симметричны или антисимметричны относительно начала. Решение волнового уравнения имеет вид [c.424]

Жилая комната оказывает значительное влияние на качество звучания громкоговорителей и акустических систем. При этом совсем небезразлично, в каком месте комнаты они расположены. Так, при установке акустических систем в углу помещения происходит подъем низких частот, что не всегда желательно, особенно в случае недостаточного демпфирования низкочастотной головки громкоговорителя. В то же время для малогабаритных акустических систем подъем низких частот обогащает звучание. Лучше располагать акустические системы вдоль большей стены помещения, вдали от углов. Рекомендации по размещению акустических систем не всегда выполнимы в жилой комнате, поскольку могут не согласовываться с расположением мебели, и потому в каждом конкретном случае следует пробовать приемлемые варианты, оценивая качество звучания на слух по своему вкусу. Акустические условия в помещении оказывают сильное воздействие на качество звучания. В предельном случае, когда в жилой комнате полностью отсутствует мебель, т. е. комната пуста, звучание любой акустической системы становится совершенно неприемлемым. Имеет значение и форма помещения. Наименее удачная для прослушивания форма помещения — кубическая. В помещении любой конфигурации точно так же, как и внутри акустического оформления громкоговорителя, на низких частотах возникают стоячие волны. В помещениях кубической формы интенсивность стоячих волн максимальна, поскольку они образуются иа совпадающих частотах вследствие равенства расстояния между противоположными стенами. Эффективных приемлемых методов борьбы со стоячими волнами в жилых помещениях не существует, а потому лучше избегать размещения акустических систем в помещениях, имеющих форму куба. Подробнее вопросы возбуждения собственных мод помещения рассмотрены в следуюццем разделе, К счастью, жилые помещения не бывают пустыми, в них всегда имеются мягкая мебель, книги, ковры, т. е. помещения имеют значительный фонд звукопоглощения для средних И высоких частот, что обеспечивает вполне приемлемые условия для прослушивания. Можно получить некоторое увеличение звукопоглощающего фонда путем закрепления имеющегося ковра не вплотную к стене, как обычно, а на некотором от нее расстоянии, хотя бы в пределах 30. ... ..50 мм. Если в помещении имеются книги, на- [c.157]

Однако, если звук распределён в помещении неравномерно, то уравнения (32.6) — (32.8) не будут справедливы и уравнение (32.10) для коэффициента поглощения не будет прило-жимо самое понятие о среднем коэффициенте поглощения не будет иметь определённого смысла. Чтобы исследовать этот менее идеализованный (но часто встречающийся) случай, мы должны возвратиться к исследованию отдельных стоячих волн в помещении. [c.424]

Фиг. 88, Распределение допустимых частот в пространстве частот для прямоугольного помещения со сторонами 1у., 1у, 2. Длина любого вектора, проведённого из начала координаты до одной из точек решётьи, равна одной из допустимых частот направление вектора определяет величину направляющих косинусов для соответствующих плоских стоячих волн в помещении.

Это выражение приближённо справедливо до членов первого порядка отиосительно малой величины для стоячих волн в помещении любой формы. Величина А есть суммарная площадь всех поверхностей помещения, а V — объём помещения. Величина помещения для А -й волны [см. выражение (4.4)] равна (о у/28у)- [c.440]

Интенсивность звука, создаваемого тем или иным источником, зависит не только от свойств источника, но и от свойств помещения, в котором источник находится. Если стены помещения сильно отражают падающие на них звуковые волны, то в по-ме1цепнях могут происходить такие же явления, как и в трубах, но вся картина гораздо более сложна вследствие того, что распространение падающих и отраженных волн может происходить по всем трем направлениям, а не по одному, как это происходило в трубах. При этом должна была бы возникнуть сложная система стоячих волн. Однако, так как обычно стены помещения не представляют собой правильных плоскостей (имеют выступы, карнизы и т. д.), в помещениях находятся различные предмет ,I, также отражающие звук, и, кроме того, могут происходить многократные отражения, то узлы и пучности стоячих волн, образующиеся при отдельных отражениях, оказываются сдвинутыми друг относительно друга. Изменения амплитуд от точки к точке, характерные для стоячих волн, усредняются, и фактически отчетливых стоячих волн в помеще1шях обычно не наблюдается. Отражения [c.742]

К сожалению, картина стоячих волн в малом помещении чрезвычайно сложна ввиду всевозможных комбинаций из его длины, ширины и высоты, которые и определяют частоты возможных резонансов. Если у нас нет под рукой счетной машины, то нам придется долго трудиться, рассчитывая частоты всех резонансов, получивших название нормальных или собственных колебаний. Субъективный эффект этих нормальных частот — двоякий во-первых, при постоянной частоте звука можно, двигаясь по помещению, попадать то в участки с повышенной интенсивностью звука, то в участки с пониженной интенсивностью во-вторых,— любители петь в ванной комнате знакомы с этим — некоторые ноты получают преимущество, выделяются и усиливаются. Нота, которая так жиденько звучала в спальне, в ванной комнате будет спета прелестно и полнозвучно. [c.180]

На заряд, помещенный в стоячую волн>% в сторону ближайшего узла начинает действовать так называемая градиетная сила. Ее происхождение связано, как и происхождение силы светового давления в бегущей световой волне, с силой Лоренца, пропорциональной [ Н]. Эта сила всегда направлена вдоль оси z и не изменяет своего направления при изменении знака у скорости, поскольку в тот же моменг, когда меняется знак у v, изменяется и знак у магнитного поля, поскольку v < > sin oot w Н sin or. [c.98]

Тангенциальные по отношению к полу и потолку волны (г-, ср-тапгенциальные волны), для которых = О, поглощаются этими поверхностями вдвое слабее, чем волны, для которых > О, как и в случае прямоз гольного помещения. Вогнутые цилиндрические стены поглощают большинство волн менее эффективно, чем плоские стены, так как множитель 1/[2 — 2 (т/тса ) ] меньше единицы, если только п не мало. Большинство стоячих волн в цилиндрическом помещении фокусируется в центре, вдали от вогнутой поверхности стены, и не подвергается столь сильному влиянию эюй стены, как в том случае, если бы она была плоская. [c.446]

Подсчитать посредством графика на листе V (в конце книги) коэффициент затухания и время реверберации для пяти самых низких по частоте стоячих волн в прямоугольном помещении размером 2,4x3,6x4,8 м с пятью совершенно твёрдыми стенами и с поглощающим материалом на одной из стен 2,4x3,6 м. Удельный импеданс поглощающего рлатериала для этих пяти стоячих волн определяется выражением [c.471]

Кинг получил формулы для силы, действующей на жесткий шарик [74] и диск [75], помещенные в поле плоских бегущих или стоячих волн в идеальной жидкости. 1Иетод Кинга состоял в решении уравнений гидродинамики идеальной жидкости с последующим вычислением сил, действующих на препятствие. Позднее эти расчеты были повторены более простыми методами [76—82]. Метод непосредственного расчета радиационных сил мы проиллюстрируем на примере вывода формулы для усредненной по времени силы, действующей на частицу в поле плоской бегущей звуковой волны в идеальной жидкости. [c.72]

Другрй пример косой формы студии, показан на рис. 7.80. Форма студии трапез цоидальная. Широкая сторона предоставлена для микрофона, более узкая для исполнителей. И здесь проводится тот же принцип деления на живую и мертвую части студии. Еще один вид искусственной формы помещения представлен на рис. 7.8в. Стенам придан пилообразный профиль. При малых габаритах студии (40 ж ) конструктивное решение предупреждает образование стоячих волн в студии. Вообще надо сказать, что при отсутствии параллельности стен или перекрытий отпадает опасность непосредственного возникновения стоячих волн между противоположными стенами. Тем самым косо расположенные наклонные стены могли бы оставаться менее заглушенными, по крайней мере, в оркестровой части студии. Однако, несмотря на то, что косоугольным формам была отдана, а отчасти и сейчас, отдается известная дань увлечения, преимущества косых форм надо считать сомнительными [8]. Между тем, косое расположение поверхностей связано с рядом неудобств архитектурного и эксплоатационного порядка. [c.284]

Как показывают эксперименты, акустическое поле в левитаторе — это всегда комбинация ближнего поля излучателя и поля стоячих волн, что ведет к образованию в объеме камеры строго ограниченных областей, так называемых энергетических ям , в которых происходит устойчивая фиксация образцов с размерами, меньшими Х/2. На рис. 5.1 схематически показано распределение звукового давления и положение взвешенных частиц в так называемом одноосевом левитаторе [13], состоящем из поршневого излучателя радиусом р в две длины волны в воздухе и с плоским рефлектором, помещенным на расстоянии пк 2. Плоскости минимальной потенциальной энергии, в которых фиксируются образцы, почти совпадают с плоскостями минимального звукового давления, нормальными к оси излучателя. В горизонтальной плоскости зоны устойчивой левитации также совпадают с областями мцнимального давления, [c.131]

Излучателю-монополю можно сопоставить приемник-монополь, реагирующий на падающую на него волну независимо от направления прихода волны. Такой ненаправленный приемник можно осуществить, например, пользуясь каким-либо пьезоэлектрическим кристаллом, реагирующим на всестороннее сжатие. Если кристалл очень мал по сравнению с длиной волны звука, то его можно считать находящимся в одаородном поле давлений, так-что разность потенциалов, снимаемая с обкладок пьезокристалла, зависит только от амплитуды приходящего давления, но не от направления прихода волны. Поэтому приемник-монополь можно назвать приемником давления. В стоячей волне он зарегистрирует давление в том месте, куда он помещен максимальное пока- [c.304]

Развиваемая нами далее ючка зрения на сущность задачи распространения звука в помсшении состоит в следующем. Мы смотрим на воздух в объёме помещения как на соЕОкупность резонаторов в форме стоячих волн, которые могут быть возбуждены источником п будут затухать экспсненниально, если действие источника прекращается. Если источник только начинает действовать, то ложно формально считать, что в помещении возникает сложный колебательный процесс, состоящий из суммы [c.414]

Стационарных колебаний, имеющих частогу источника, и затухающих переходных колебаний, имеющих часюты тех нормальных мод, которые окажется возбуждёнными. Стационарное (установившееся) колебание М0Н1Н0 рассматривать как сумму большого числа стоячих волн (подобно тому как вынз/жденное колебание струны может быть представлено в форме суммы членов ряда Фурье), у коюрых амплитуды зависят от частоты источника, от <<импеданса для данной сюячей волны и от положения источника в помещении. Переходные процессы должны быть выражены в такой форме, которая удовлетворяла бы начальным условиям в помещении в момент, когда источник приведён в действие они будут поэюму также состоять из суммы многих стоячих волн, причём каждая из мод, составляющих суммарное переходное колебание, будет иметь свою собственную частоту. Эти частоты мы будем изучать в настоящем параграфе ). [c.415]

Статистичзгкий анализ для высоких частот.—Далее, в этом параграфе мы увидим, что при низких частотах помещение имеет в данной полосе частот небольшое. число резонансных частот, в области же высоких частот число резонансных частот в той же полосе становится большим. Звук, имеющий длину волны порядка размеров помещения, будет возбуждать в помещении небольшое число стоячих волн (различных мод колебания), тогда как высокочастотный звук с длиной волны, малой по сравн- ншо с размерами помещения, возбудит сотни различных стоячих волн. Несомненно, что методы расчёта, которые легко применить для низкочастотных звуков, трудно применять для высоких частот, и наоборот. Разница здесь, в принципе, такова же, как между методами статистической механики, коюрая имеет дело с большим числом тел (частиц), и методами обычной механики, которая детально описывает движение одного или вообще небольшого числа тел. [c.416]

Стоячие водны в прямоугольном помещенди. — Вначале мы рассмотрим предельный случай другого рода, когда помещение ограждено совершенно твёрдыми, полностью поглощающими поверхностями. В этом случае можно заранее сказать, что звук не будет распределен равномерно. Для простоты мы рассмотрим прямоугольное помещение, стороны которого равны 1 , /,,, 1 , и заметим, что граничное условие для случая твёрдых стен будет состоять в том, что колебательная скорость для волн в воздухе в направлении нормали к стене равна нулю. [c.424]

Сделаем, например, подсчёт для случая, когда исючник излучает тональный импульс с частотой и длительностью М. Согласно уравнению (22.18), если мы хотим, чгобы импульс был передан в помещение без заметного искажения его формы, то в интервале частот от 7 — (Ау/2) до Уо + (Ау/2), где Ду = 1/Д , должно лежать достаточное число частот стоячих волн, которые будут нести звук оказывается, что достаточное число составляет более чем 10. Если, например, мы хстим, чтобы в помещении достаточно отчётливо передавался тональный импульс длительностью в 7ю сек., то мы должны подсчитать [c.428]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...