Акустический коэффициент полезного действия некоторых источников
| Источник звука | Акустический КПД, ζ | |
| Сирена | 10-2 | |
| Вентилятор | 10-6 | |
| Небольшая газовая турбина: | 10-4 | |
| − шум всасывания | ||
| − шум выхлопа | 10-5 | |
| − шум от корпуса | 10-6 | |
| Мотоцикл с объемом цилиндров 250см3, без глушителя | 10-3 | |
| Дизельный двигатель с частотой вращения, об./мин: | ||
| − 800 | 4.10-7 | |
| − 3000 | 5.10-6 | |
| Дизельный двигатель с газотурбонаддувом, 1500 об/мин (выхлоп) | 10-4 | |
| Электродвигатель | 2.10-7 | |
| Громкоговоритель | 5.10-2 | |
| Флейта, труба, саксофон | 10-2 | |
| Орган | 10-3 - 10-2 | |
| Человеческий голос | 5 10-4 |
В поле ненаправленного источника сферических волн поверхность, на которой частицы среды колеблются в одной фазе, представляет собой сферу радиуса r, равном расстоянию до источника. В этом случае площадь поверхно-сти будет S = 4π r2 и следовательно его акустическая мощность определится:
| W = 4π r2 I = 4π r2 p2 / ρc = 4π r2 υ2 ρc | (1.22) |
Это соотношение позволяет, так же как в случае интенсивности звука, определить акустическую мощность по результатам измерения звукового дав-ления в точках, расположенных на поверхности воображаемой сферы радиуса r, равного расстоянию до источника. Кроме того, возможно решение и обратной задачи – нахождение значения звукового давления на расстоянии r от источни-ка по заданной акустической мощности источника. Очевидно, что
| p2 = W ρc / 4π r2 | (1.23) |
Для характеристики неравномерности звукоизлучения источника звука в различных направлениях используют величину фактора направленности Ф, который определяется отношением интенсивности звука в данной точке сферы,
в центре которой находится источник, к средней интенсивности звука на по-верхности этой же сферы
| Ф = I / Iср | (1.24) |
| В этом случае в (1.22) появляется дополнительный множитель, т.е. | |
| W = 4π r2 I * Ф | (1.25) |
На практике часто имеют дело с несколькими источниками звука. Оче-видно, что в этом случае общая акустическая энергия, излучаемая этими источ-никами, определяется суммированием их акустических мощностей, т.е.
| WΣ = W1 + W2 + ….. + Wn = Σ Wi | (1.26) |
Из (1.22) и (1.23) следует, что в поле сферических волн плотность аку-стической энергии убывает с расстоянием, поскольку при удалении от источни-ка площадь поверхности, через которую проходят звуковые волны, увеличива-ются. В связи с этим, интенсивность звука убывает по закону "обратных квад-ратов".
| I ~ 1 / r2 | (1.27) |
Звуковое давление и скорость частиц среды убывает, соответственно, об-ратно пропорционально расстоянию от источника
| р ~ 1 / r | (1.28) |
В поле цилиндрических волн акустическая мощность источника будет Распределяться по цилиндрической поверхности, площадь которой пропорцио-нальна расстоянию от источника (S~r), следовательно интенсивность и звуко-вое давление изменяются по закону
| I ~ 1 / r | (1.29) |
| р ~ 1 / √ r | (1.30) |
т.е. интенсивность цилиндрических волн убывает медленнее, чем интенсив-ность волн сферических. Поэтому говорят, что звукоизлучение цилиндрических волн эффективнее, чем сферических. Этот факт следует учитывать при звуко-
изоляции. Для отверстия в перегородке, которое будет являться источником сферических волн, интенсивность звука будет уменьшаться в четыре раза при удвоении расстояния, а для щели той же площади только вдвое. Поэтому сле-дует большее внимание уделять звукоизоляции щелей в перегородках. По той же причине на большое расстояние распространяется шум от протяженных в одном направлении источников, например транспортных линий (шоссе, желез-ных дорог), являющихся источниками цилиндрических волн.
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 1898;