Пример решения задачи

Условие задачи: Источник шаровой (сферической) волны акустической мощностью W =0,01 Вт излучает сложный звук, состоящий из двух синусоидальных составляющих.

В звуковом поле излучателя на расстоянии r₂ находится резонатор, имеющий частоту резонанса f₀ = 1 кГц, длину l _Г и площадь сечения горла S _Г соответственно 0,1 м и 1,0·10 ^–3 м².

В точке расположения резонатора обе составляющие сложного звука имеют одинаковые уровни громкости 50 фон и одинаковые уровни интенсивности 57 дБ.

Известно также, что одна из составляющих излучаемого звука ниже частоты резонанса (f₁<f₀) резонатора, а вторая – выше (f₂>f₀).

Определить:

1) объем полости резонатора V;

2) частоты f₁ и f₂ составляющих звукового сигнала;

3) расстояние r₂ от резонатора до излучателя;

4) уровень интенсивности и громкости сложного звука на расстоянии r₁ =10 м от источника звука;

5) амплитуды смещения и ускорения воздуха в горле резонатора под действием звукового давления низкочастотной составляющей сигнала (Р₁).

Решение: до начала решения следует сделать рисунок, графически иллюстрирующий условие задачи. Заданные величины записываются на соответствующих расстояниях от источника выше осевой линии, искомые – ниже осевой линии.

1) При резонансе инерционная и упругая составляющие полного акустического сопротивления компенсируюся и резонансная частота резонатора определяется по общей формуле

, (7)

где , , – длина горла резонатора (см. Я.Ш. Вахитов «Теоретические основы электроакустики и электроакустическая аппаратура» изд-во «Искусство» 1982 г., с.24).

Заданные параметры резонатора позволяют воспользоваться одной из этих формулой для определения объема полости резонатора:

.

2) Для нахождения составляющих частот звукового сигнала f₁ и f₂, отметим некоторые данные условия задачи:

f₁<f₀; f₂>f₀; 57 дБ и 50 фон.

Поскольку в точке расположения резонатора обе составляющие сложного звука имеют одинаковые уровни громкости и одинаковые уровни интенсивности , для решения этого пункта задачи воспользуемся кривыми равной громкости по данным Международной организации стандартов ISO: f₁= 100 Гц; f₂ = 8000 Гц.

Дата добавления: 2015-09-05