Компьютерный практикум по электроакустике. Вологдин Э.И. - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Ближняя и дальняя зоны звукового поля. На рис.6.4. представлена зависимость между
давлением и колебательной скоростью от расстояния от источника звука для сферических
волн. Окружающее источник сферической волны пространство можно условно разделить
на три характерные зоны. Ближняя зона – это пространство, непосредственно
примыкающее к излучателю и заключенное в сфере с радиусом
0,1r < λ
. В этой зоне
фазовый сдвиг между давлением и колебательной скоростью меняется от 90 до 50
градусов. Средняя зона от
0,1 rλ < < λ
. В этой зоне фронт волны сферический, фазовый
сдвиг уменьшается с расстоянием от 50 до 9 градусов и фронт волны постепенно
переходит от сферического к плоскому. Дальняя зона – пространство, простирающееся за
пределами
r > λ
. В этой зоне фронт волны практически плоский.
В ближней зоне амплитуда звукового давления резко убывает с расстоянием и
градиент давления велик. В дальней зоне амплитуда почти не убывает, как и в плоской
волне. Это значит, что всегда сферическая волна переходит в плоскую.
В ближней зоне вся масса воздуха, заключенная в этой зоне, колеблется как единое
целое синфазно с поршнем и как бы добавляется к его массе. Поскольку ближняя зона
имеет наибольшую протяженность на низких частотах, то и присоединенная масса
воздуха максимальна на этих частотах. Например, на частоте 16 Гц длина волны равна 21
м, поэтому ближняя зона занимает область с радиусом
2,1r ≈
м. На частоте 1000 Гц λ =
3,4 см, поэтому сфера, в которой могла бы быть заключена ближняя зона, будет иметь
радиус всего 0,34 см. Это значит, что ближней зоны практически нет.
Сравнительная оценка излучателей звука. Зависимости активной и реактивной
составляющих акустического сопротивления от отношения диаметра излучателя
d
к
длине волны λ для различных типов излучателей приведены на рис.6.5. Эти графики
определяют низкочастотную частотную область излучения сферических и плоских волн
для экранов конечных и бесконечных размеров при различных значениях коффициента
d
K
, определяемого равенством
d
d
K
π⋅
=
λ
. (3)
На рис.6.5. кривая 1 относится к активной составляющей акустического
сопротивления сферического излучателя. Поэтому она выше всех остальных кривых и это
значит, что обеспечивается наиболее лучшее воспроизведение низких частот при
значении
1
d
K <
. Кривая 2 относится к
поршневого излучателя в бесконечном
экране, который излучает полусферическую волну. В этом случае, пока
1,5
d
K <
лучшее
воспроизведение НЧ обеспечивает сферический излучатель. Для
1,5
d
K >
преимуществом
73
r/
λ
1
9
90
ϕ
Рис.6.4. Изменение фазового сдвига между давлением и колебательной
скоростью в сферической волне
дальняя зона
средняя зона
ближняя зона
0,1

Страницы