СФЕРИЧЕСКАЯ ВОЛНА .
Волна, фронт которой представляет собой сферу, называется сферической. Лучи при этом совпадают с радиусами сферы.
Сферическая волна формируется в следующих случаях.
1. Размеры источника много меньше длины волны и расстояние до источника позволяет считать его точкой. Такой источник называется точечным.
2. Источник представляет собой пульсирующую сферу.
В обоих случаях предполагается, что переотражения волны отсутствуют, т.е. рассматривается только прямая волна. Чисто сферических волн в сфере интересов электроакустики не бывает, это такая же абстракция, как и плоская волна. В области средневысоких частот конфигурация и размеры источников не позволяют считать их ни точкой, ни сферой. А в области низких частот непосредственное влияние начинает оказывать как минимум пол. Единственная близкая к сферической волна формируется в заглушенной камере при малых габаритах излучателя. Но рассмотрение этой абстракции позволяет уяснить некоторые важные моменты распространения звуковых волн. На больших расстояниях от излучателя сферическая волна вырождается в плоскую. Фронт такой волны представляет собой сферическую поверхность, а звуковые лучи согласно определению фронта волны совпадают с радиусами сферы (рис. 1.4). В результате расхождения волн интенсивность звука убывает с удалением от источника. Так как потери энергии в среде малы, как и в случае плоской волны, то при распространении волны на небольшие расстояния с ними можно не считаться. Поэтому средний поток энергии через сферическую поверхность с радиусом rа (рис. 1.4) будет тот же самый, что и через любую другую сферическую поверхность с большим радиусом rb , если в промежутке между ними нет источника или поглотителя энергии.Следовательно, мощность звуковой волны
где Iа и Ib — интенсивность звука для радиусов rа и rb.
Акустическое сопротивление в сферической волне по модулю никогда не превышает сопротивления в плоской волне, чем больше отношение длины волны к ее радиусу (т. е. расстоянию от центра источника звука), тем ближе сдвиг фаз к 90°; с уменьшением этого отношения сдвиг фаз стремится к нулю, т. е. сферическая волна приближается к плоской.Например, для частоты 100 Гц (длина волны λ=340/100=3,4 м) при расстоянии от центра источника звука 0,25 м сдвиг фаз получается равным 65°, а для частоты 5000 Гц (λ=6,8 см) при расстоянии 1 м сдвиг фаз получается около 0,5°.
Дата добавления: 2016-02-16; просмотров: 2108;