ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ это:

ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ
ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ

       
область пр-ва, в к-рой распространяются звук. волны, т. е. происходят акустич. колебания ч-ц упругой среды (твёрдой, жидкой или газообразной), заполняющей эту область. З. п. определено полностью, если для каждой его точки известно изменение во времени к.-л. из величин, характеризующих звук. волну: колебательное смещение ч-ц, колебательная скорость ч-ц, звуковое давление в среде. Понятие «З. п.» применяется обычно для областей, размеры к-рых порядка или больше длины звук. волны. С энергетич. стороны З. п. характеризуется плотностью звук. энергии (энергией колебат. процесса, приходящейся на ед. объёма); в тех случаях, когда в З. п. происходит перенос энергии, он характеризуется интенсивностью звука.
Картина З. п. в общем случае зависит не только от акустич. мощности и хар-ки направленности излучателя — источника звука, но и от положения и св-в границ среды и поверхностей раздела разл. упругих сред, если такие поверхности имеются. В неограниченной однородной среде З. п. одиночного источника явл. полем бегущей волны. Для измерения З. п. применяют микрофоны, гидрофоны и др. приёмники звука; их размеры желательно иметь малыми по сравнению с длиной волны и с характерными размерами неоднородностей поля. При изучении З. п. применяются также разл. методы визуализации звуковых полей. Изучение З. п. разл. излучателей производят в заглушённых камерах.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ

- совокупность пространственно-временных распределений величин, характеризующихрассматриваемое звуковое возмущение. Важнейшие из них: звуковое давление р, колебательная скорость частиц v, колебательное смещение частицx, относительное изменение плотности (т. н. акустич. сжатие) s=dr/r (где r - плотность среды), адиабатич. изменение темп-ры d Т, сопровождающее сжатие и разрежение среды. При введении понятия 3. п. среду рассматривают как сплошную и молекулярное строение вещества во внимание не принимают. 3. п. изучают либо методами геометрической акустики, либо на основе теории волн. <При достаточно гладкой зависимости величин, характеризующих 3. п., от координат и времени (т. е. при отсутствии скачков давления и колебат. скорости от точки к точке) задание пространственно-временной зависимости одной из этих величин (напр., звукового давления) полностью определяет пространственно-временные зависимости всех остальных. Эти зависимости определяются ур-ниями 3. п., к-рые в отсутствие дисперсии скорости звука сводятся к волновому ур-нию для каждой из величин и ур-ниям, связывающим эти величины между собой. Напр., звуковое давление удовлетворяет волновому ур-нию
065_084-26.jpg
а при известном р можно определить остальные характеристики 3. п. по ф-лам:
065_084-27.jpg
где с - скорость звука, g=cp/cV - отношение теплоёмкости при пост. давлении к теплоёмкости при пост. объёме, а - коэф. теплового расширения среды. Для гармонич. 3. п. волновое ур-ние переходит в ур-ние Гельмгольца: D р+k2 р = 0, где k=w/c - волновое число для частоты w, а выражения для v и x принимают вид:
065_084-28.jpg
Кроме того, 3. п. должно удовлетворять граничным условиям, т. е. требованиям, к-рые налагают на величины, характеризующие 3. п., физ. свойства границ - поверхностей, ограничивающих среду, поверхностей, ограничивающих помещённые в среду препятствия, и поверхностей раздела разл. сред. Напр., на абсолютно жёсткой границе нормальная компонента колебат. скорости vn должна обращаться в нуль; на свободной поверхности должно обращаться в нуль звуковое давление; на границе, характеризующейся импедансом акустическим, p/vn должно равняться удельному акустич. импедансу границы; на поверхности раздела двух сред величины р и vn по обе стороны от поверхности должны быть попарно равны. В реальных жидкостях и газах имеется дополнит. граничное условие: обращение в нуль касательной компоненты колебат. скорости на жёсткой границе или равенство касательных компонент на поверхности раздела двух сред. <В твёрдых телах внутр. напряжения характеризуются не давлением, а тензором напряжений, что отражает наличие упругости среды по отношению к изменению не только её объёма (как в жидкостях и газах), но и формы. Соответственно усложняются и ур-ния 3. п., и граничные условия. Ещё более сложны ур-ния для анизотропных сред. <Ур-ния 3. п. и граничные условия отнюдь не определяют сами по себе вид волн: в разл. ситуациях в той же среде при тех же граничных условиях 3. п. будут иметь разный вид. Ниже описаны разные виды 3. п., возникающие в разл. ситуациях.1) Свободные волны - 3. п., к-рое может существовать во всей неогранич. среде в отсутствие внеш. <воздействий, напр., плоские волны p=p(x6ct), бегущие вдоль оси х в положительном (знак "-") и отрицательном (знак "+") направлениях. В плоской волне p/v= br с, где r с - волновое сопротивление среды. В местах положит. звукового давления направление колебат. скорости в бегущей волне совпадает с направлением распространения волны, в местах отрицат. давления - противоположно этому направлению, а в местах обращения давления в нуль колебат. скорость также обращается в нуль. Гармонич. плоская бегущая волна имеет вид: p=p0cos(wt-kx+j), где р0 и j0 - соответственно амплитуда волны и её нач. фаза в точке х=0. В средах с дисперсией скорости звука скорость гармонич. волны с=w/k зависит от частоты.2) Колебания в огранич. областях среды в отсутствие внеш. воздействий, напр. 3. п., возникающее в замкнутом объёме при заданных нач. условиях. Такие 3. п. можно представить в виде суперпозиции стоячих волн, характерных для данного объёма среды.3) 3. п., возникающие в неогранич. среде при заданных нач. условиях - значениях р и v в нек-рый нач. момент времени (напр., 3. п., возникающие после взрыва).4) 3. п. излучения, создаваемые колеблющимися телами, струями жидкости или газа, захлопывающимися пузырьками и др. естеств. или искусств. акустич. излучателями (см. Излучение звука). Простейшими по форме поля излучениями являются следующие. Монопольное излучение - сферически симметричная расходящаяся волна; для гармонич. излучения она имеет вид: р = -irwQехр (ikr)/4pr, где Q - производительность источника (напр., скорость изменения объёма пульсирующего тела, малого по сравнению с длиной волны), помещённого в центр волны, а r - расстояние от центра. Амплитуда звукового давления при монопольном излучении изменяется с расстоянием как 1/r, а
065_084-29.jpg
в неволновой зоне (kr<<1) v изменяется с расстоянием как 1/r2, а в волновой (kr>>1) - как 1/r. Сдвиг фаз j между р и v монотонно убывает от 90° в центре волны до нуля на бесконечности; tg j=1/kr. Дипольное излучение - сферич. расходящаяся волна с "восьмёрочной" характеристикой направленности вида:
065_084-30.jpg
где F - сила, приложенная к среде в центре волны, q - угол между направлением силы и направлением на точку наблюдения. Такое же излучение создаётся сферой радиуса a<<l (l - длина волны), помещённой в центр волны и осциллирующей со скоростью u=F/2prw ехр (ikr)R(q, j)/r, где А - постоянная, q и j - углы сферич. системы координат, R(q, j) - характеристика направленности излучения. Т. <о., асимптотически поле убывает обратно пропорционально расстоянию точки наблюдения от области расположения источника звука. Началом дальней зоны обычно считают расстояние r=D2/l, где D - поперечные размеры излучающей системы. В т. н. ближней зоне (френелевская зона) для 3. п. излучения в общем случае нет к.-л. определённой зависимости от r, а угл. <зависимость меняется при изменении r - характеристика направленности ещё не сформирована.5) 3. п. фокусировки - поля вблизи фокусов и каустик фокусирующих устройств, характеризующиеся повыш. значениями звукового давления, обращающегося (при пользовании приближениями геом. акустики) в бесконечность в фокусах и на каустиках (см. Фокусировка звука).6) 3. п., связанные с наличием в среде ограничивающих поверхностей и препятствий. При отражении и преломлении плоских волн на плоских границах возникают также плоские отражённые и преломлённые волны. В волноводах акустических, заполненных однородной средой, суперпозиция плоских волн образует нормальные волны. При отражении гармонич. плоских волн от плоских границ образуются стоячие волны, причём результирующие поля могут оказаться стоячими в одном направлении и бегущими - в другом.7) 3. п., затухающие вследствие неидеальности среды - наличия вязкости, теплопроводности и т. п. (см. Поглощение звука). Для бегущих волн влияние такого затухания характеризуют множителем ехр a х, где a - амплитудный пространственный коэф. затухания, связанный с добротностью Qсреды соотношением: a=k/2Q. В стоячих волнах появляется множитель ехр (-dt), где d = сa=w/2Q - амплитудный временной коэф. затухания звука.
Измерение параметров 3. п. производят разл. приёмниками звука: микрофонами - для воздуха, гидрофонами - для воды. При исследовании тонкой структуры 3. п . следует пользоваться приёмниками, размеры к-рых малы по сравнению с длиной волны звука. Визуализация звуковых полей возможна путём наблюдения дифракции света на ультразвуке, методом Теплера ( теневой метод), методом электронно-оптич. преобразования и др. Лит.: Бергман Л.. Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М.. 1957; Р ж е в к и н С. Н., Курс лекций по теории звука, М., 1960; Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973. М. А. Исакович.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ" в других словарях:

  • Звуковое поле — область пространства, в которой распространяются звуковые волны. Понятие З. п. обычно используется для областей, расположенных вдали от источника звука, размеры которых существенно больше длины волны (λ) звука. Уравнение, описывающее… …   Энциклопедия техники

  • ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ — область пространства, в которой распространяются звуковые волны …   Большой Энциклопедический словарь

  • звуковое поле — область пространства, в которой распространяются звуковые волны. * * * ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ, область пространства, в которой распространяются звуковые волны …   Энциклопедический словарь

  • звуковое поле — garso laukas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Erdvės ar terpės sritis, kurioje yra garso bangos. atitikmenys: angl. sonic field; sound field vok. Schallfeld, n rus. звуковое поле, n pranc. champ sonore, m …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • звуковое поле — garso laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sonic field; sound field vok. Schallfeld, n rus. звуковое поле, n pranc. champ acoustique, m; champ sonore, m …   Fizikos terminų žodynas

  • звуковое поле — звуковое поле — область пространства, в которой распространяются звуковые волны. Понятие З. п. обычно используется для областей, расположенных вдали от источника звука, размеры которых существенно больше длины волны λ звука. Уравнение,… …   Энциклопедия «Авиация»

  • звуковое поле — звуковое поле — область пространства, в которой распространяются звуковые волны. Понятие З. п. обычно используется для областей, расположенных вдали от источника звука, размеры которых существенно больше длины волны λ звука. Уравнение,… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Звуковое поле —         область пространства, в которой распространяются звуковые волны, т. е. происходят акустические колебания частиц упругой среды (твёрдой, жидкой или газообразной), заполняющей эту область. З. п. определено полностью, если для каждой его… …   Большая советская энциклопедия

  • ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ — область пространства, в к рой распространяются звук. волны …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • звуковое поле отражённых волн (при акустическом каротаже) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN secondary sound field …   Справочник технического переводчика

Книги

  • AV-ресивер Yamaha, . Добро пожаловать в новый мир звука Dolby Atmos. Вы переноситесь из обыденной реальности в совершенно удивительную среду многомерного звука, который заполняет вашу комнату, раздвигая ее… Подробнее  Купить за 69989 руб
  • Напольная акустика Morel, . Акустическая система Solan от Morel – является напольной версией всем известной полочной пары Morel Bookshelf. В данной модели разработчики сделали акцент на динамики, которые располагаются и… Подробнее  Купить за 62400 руб
  • Напольная акустика Morel, . Акустическая система Solan от Morel – является напольной версией всем известной полочной пары Morel Bookshelf. В данной модели разработчики сделали акцент на динамики, которые располагаются и… Подробнее  Купить за 62400 руб
Другие книги по запросу «ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»