Основы электроакустики. Вологдин Э.И. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

давление, так называемая акустическая тень. Звуковое давление P
1
перед препятствием
будет существенно больше чем позади него P
2
.
Если в качестве препятствия поставить измерительный микрофон, то он измерит
давление, отличающееся от давления в данной точке в условиях свободного поля. По этим
причинам микрофоны стремятся делать как можно меньших размеров. Особенно это
относится к измерительным микрофонам, которые должны быть ненаправленными и тем
более не искажающими картину звукового поля.
Глава 2. ИЗЛУЧЕНИЕ ЗВУКА
2.1. Колебательные движения поршня в отверстии жесткого экрана
В качестве первого примера рассмотрим возникновение звуковых колебаний в
воздушной среде при колебаниях поршня в круглом отверстии жесткого бесконечного
экрана (рис.2.1) Пусть поршень совершает колебания вдоль оси Х. При движении вправо
он приводит в движение прилегающие к его поверхности молекулы воздуха, уплотняя
их. Давление воздуха с правой стороны становится больше атмосферного. Вследствие
этого молекулы воздуха перемещаются вправо, отклоняясь от своего положения
равновесия.
При достижении поршнем крайнего правого положения он начнет двигаться влево.
При этом справа образуется разрежение молекул воздуха, давление становится меньше
атмосферного и сюда устремятся молекулы
из прилегающего слоя.
В результате периодические колебания
мембраны вызывают в воздушной среде
возмущения в виде сгущений и разрежений
молекул воздуха. Воздушная среда
обладает свойством передавать фазы
сжатия и разрежения со скоростью звука.
При этом сами молекулы воздуха в
каждой точке среды совершают только
колебательные движения относительно
своего равновесия и далеко не
перемещаются, амплитуда их смещения
равна амплитуде колебаний мембраны.
Аналогичные звуковые колебания
возникают и в левой полуплоскости,
только когда с правой стороны
происходит сжатие, в это же время с левой
стороны происходит разрежение. Это значит, что фронты волн справа и слева от
экрана сдвинуты по фазе на 180
0
. Если экран имеет бесконечные размеры, то
взаимовлияние звуковых волн, излучаемых вправо и влево отсутствует - это идеальный
низкочастотный излучатель.
При колебании поршня в отверстии жесткого бесконечного экрана форма фронта
излучаемой волны зависит от отношения диаметра поршня d к излучаемой длине волны
-
λ
. Для бесконечно большого экрана - чем меньше это отношение, тем ближе фронт
волны к полусферическому (рис.2.1). Такой вид излучателя можно приближенно
рассматривать как пульсирующий полушар.
Если же диаметр поршня существенно больше длины волны звука, то излучается
плоская волна. Плоской называется звуковая волна, фронт которой представляет
8
Рис.2.1. Полусферическая волна
Фронт волны волны
Колеблющийся поршень
разрежение
сгущение
Жесткий экран