Читайте также: |
|
Звуковое поле плоского поршневого излучателя.
Пусть в плоский жесткий экран, на одном уровне с ним вставлен плоский излучатель, все точки которого имеют нормальную составляющую скорости
Требуется найти звуковое поле в полупространстве, ограниченном плоским экраном.
Воспользуемся интегралом Рэлея
- расстояние между источником и точкой наблюдения.
Формула отображает принцип Гюйгенса – Френеля. Поле представляет собой суперпозицию полей точечных источников, расположенных на участке безграничной поверхности и излучающих в область телесного угла
; - элементарная площадка.
Интеграл Рэлея запишется в виде
Пусть площадь кольцевой полосы, ограниченной радиусами и равна ,
;
a – радиус излучателя.
Обозначая
Обозначая а воспользовавшись формулой Эйлера получим
где
Таким образом давление на оси выражается сложной функцией расстояния, отличающейся от плоской волны, тем, что амплитудное значение периодически меняется от 0 до , а начальная фаза φ зависит от и .
Экстремальные значения амплитуды соответствуют приведенным координатам
, удовлетворяет уравнениям
или
, где
Которые имеют решение общего вида
Отсюда координаты точек (p=0 или p=1)
Четные n соответствуют p=0; нечетные p=1.
В области от 0 до амплитуде и начальной фазе, изменяются в зависимости от расстояния и параметра .Эту область поля называют ближним полем или областью Френеля
Ее протяженность
Для расстояний, больших начинается область поля, когда амплитуда давления медленно убывает с расстоянием, а фаза монотонно изменяется, стремясь к .
На некотором расстоянии от излучателя величина может оказаться малой.
Протяженность переходной зоны условно определяется величиной степени приближения
Ограничиваясь первым членом ряда, допускаем относительную ошибку
тогда для
С увеличением фаза приближается к постоянному значению , а начиная с расстояния звуковое давление изменяется по закону
; - производительность источника.
Эту область называют областью дальнего поля или волновой или областью Фраунгофера.
Общее выражение для функции направленности плоского поршневого излучателя в экране
- разность хода лучей от центра и произвольной точечной поверхности до точки наблюдения.
Угол раскрытия главного лепестка определяется первым корнем
Уровень добавочных лепестков 7 %.
- проекция полярного угла на ZOX
- проекция полярного угла на ZOY
Дата добавления: 2015-09-05; просмотров: 166 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Элементы теории излучения | | | Общая теория обратимых четырёхполюсников. Режим приёма и режим излучения. |