Составители:
Звуковые лучи в шаровой волне совпадают с радиусами сферы. Излучение
громкоговорителей на средних и высоких частотах имеет фронт близкий к сферическому.
В сферической волне амплитуды звукового давления и колебательной скорости
убывают с расстоянием r от излучателя по гиперболическому закону в соответствии с
формулами:
1m m
P P / r=
,
1m m
V V / r=
,
где индексом «1» обозначаются амплитудные значения давления и скорости на
расстоянии 1 м от центра сферы.
Интенсивность сферической волны можно
определить через излучаемую мощность звуковых
колебаний
2
1
1
4
izl
W
r
I
=
π
2
2
2
4
izl
W
r
I
=
π
.
Из этих равенств следует, что сила звука в
сферической волне убывает обратно
пропорционально квадрату расстояния от
излучателя.
Для расчета интенсивности звука сферической
волны удобно пользоваться равенством
2
2
m s
I P / C=
ρ
,
где P
m
является функцией расстояния
r.
Поскольку фронт волны представляет собой
сферу, то все точки, лежащие на поверхности
такого фронта с радиусом r будут колебаться синфазно с одинаковыми амплитудами.
Следовательно, амплитуда и фаза колебаний молекул в сферической волне будут зависеть
только от расстояния до источника звука. Колебательная скорость отстает от звукового
давления на угол ϕ.
arctan( )
2 r
=
λ
ϕ
π
В сферической волне акустическое сопротивление имеет комплексный характер и его
модуль определяется равенством
[ ]
cos
a s
Z C= ρ⋅ ⋅ ϕ
2.4. Присоединенная масса воздуха
На рис.2.6. представлена зависимость между давлением и колебательной скоростью
от расстояния от источника звука для сферических волн. Окружающее источник
11
Рис.2.5. Сферическая волна
R
1
r
2
r
1
I
2
I
пульсирующий
шар
разрежение
сгущение
r/
λ
1
9
90
ϕ
Рис.2.6. Изменение фазового сдвига между давлением и колебательной
скоростью в сферической волне
дальняя зона
средняя зона
ближняя зона
0,1
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
