SU917074A1

SU917074A1 - Способ определени коэффициента отражени звука

Info

Publication number: SU917074A1
Application number: SU802991732A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Захаров; Анатолий Николаевич Иванников; Владимир Васильевич Исаев; Борис Николаевич Нюнин
Original assignee: Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1982-03-30

Description

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ЗВУКА

1

Изобретение относитс к измерительной технике, а ийенно к акустическим измерени м, и может быть использовано дл определени коэффициента отражени звука.

Известен способ определени модул коэффициента отражени звука, основанный на измерении импульсной переходной характеристики с помощью коррел ционного анализатора. Дл определени модул коэффициента отражени образца измер етс функци взаимной коррел ции между сигналом, излучаемым источником звука в трубе, и сигналом, принимаемым микрофоном. Измерени провод тс при наличии и отсутствии образца. Этот способ позвол ет расширить диапазон измерений в область высоких частот tl 3. Недостаток этого способа - невозможность использовани в области низких и инфранизких частот,так как функци коррел ции на низких частотах вл етс медленно мен ющейс

функцией координаты, что не позвол ет разделить пр мой и отраженный сигналы а пределах длины интерферометра . Кроме того, данный способ не позвол ет сэтределить фазу коэффициента отражени .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ определени модул и фазы коэффициента отражени звука,так

10 называемый способ акустического интерферометра, основанный на измерении при помощи приемника звукового давлени и регистрирующего прибора величины максимального и миIS нимального звукового давлени в сто чей волне , возбуждаемой источником синусоидальных звуковых колебаний и абсолютно жесткой глухой трубе, на внутреннюю торцевую стену которой помещают испытуемый образец 2.

Недостаток известного способа невысока точность определени модул и фазы коэффициента отражени . завис ща от точности измерени максимального и минимального звукового давлени в сто чей волне и точности измерени координат узла и пучности сто чей волны. Кроме того, нижн граница частотного диапазона измерений, определ ема из услови - В , ограничиваетс длиной трубы 8 . Цель изобретени - повышение точности определени модул и фазы коэффициента отражени , а также расширейие частотного диапазона способа интерферометра в область низких частот . Указанна цель достигаетс тем, что в известном способе определени модул и фазы коэффициента отражени . звука, основанном на измерении в интерферометрической трубе величины звукового давлени в зависимости от рассто ни до поверхности исследуемо го образца материала, дополнительно и одновременно с измерением величины звукового давлени измер ют величину нормальной к поверхности образца сос тавл ющей колебательной скорости, а модуль коэффициента отражени опреде л ют по формуле , „1,1СЖ 77|-1 1, I I imciA I I MWCDC | где V/d i jpvdt величина потока акустической мощ ности; - величина реактивной акустичес кой мощности; его максимальное значение вблизи образца; звуковое давление Па; I; нормальна составл юща колеба тельной скорост м/с; ; V ve - составл юща ко лебательной ско рости, сдвинута по фазе относительно V на 90 а фазу коэффициента отражени опред л ют из выражени HO 2kXj, де k волновое число; рассто ние от поверхности образца исследуемого материала до точки нулевого значени реактивной акустической мощности (Wj), При определении предложенным спообом модул 1 р 1 и Фазы Чо коэфициента отражени приемное устройсто необходимо перемещать в пределах нтервала рассто ний равного одной осьмой длины звуковой волны J... Это бъ сн етс тем, что плотность потока кустической мощности W в любой точе трубы интерферометра имеет посто нное значение, а величина реактивной кустической мощности W имеет пространственный период Ml т.е. в предеах рассто ни равного Д /t можно пределить максимальное и нулевое значени функции W;. Очевидно, что при тех же размерах трубы, предложенный способ позвол ет снизить в два раза нижнюю граничную частоту измерени ( Х ). Одновременно с расширением частотного диапазона происходит увеличение точности измерений .Это св зано с тем, что точность существующих способов определени коэффициента отражени , основанных на измерени х минимума и максимума звукового давлени определ етс погрешностью измерени координаты и величины минимума давлени , котора существенным образом зависит от уровн помех в трубе. Предложенный способ позвол ет исключить измерени минимального значени звукового давлени , замен их измерением W (.,х погрешность в определении которого значительно ниже. Точность измерени координаты Хр зависит от погрешности определени точки перехода функции W- через ноль, котора значительно меньше погрешности определени точки минимума звукового давлени . Таким образом, предложенный способ , основанный на измерении потока гькустической мощности WQ и реактивной плотности V/- энергии позвол ет с большей точностью и на более низких частотах определ ть модуль и фазу 0 коэффициента отражени звука различных материалов. На чертеже показана блок-схема измерений, реализующа способ. На одном конце звукомерной трубы устанавливаетс испытуемый образец

1. Вблизи от поверхности образца с помощью приемника звукового давлени 2 и приемника колебательной скорости 3 измер ют величину звукового давлени и нормальной к поверхности образца составл ющей колебательной скорости. Электрические сигналы пропорциональные звуковому давлению и колебательной скорости, подают через усилитель и 5 на перемножитель 6 и далее на интегратор 7, с выхда которого регистрируют сигнал акустической мощности Wfl Одновременно электрический сигнал пропорциональный колебательной скорости подают на 90 фазовращатель 8 и далее на первый вход перемножател 9, на второй вход которого поДают электрический сигнал пропорциональный величине звукового давлени . С выхода перемножител 9 сигнал поступает на интегратор 10 и далее с его выхода регистрируют сигнал пропорциональный реактивной акустической мощности W,- . Путем перемещени приемной системы, сос.то щей из приемника звукового давлени и приемника колебательной скорости, вдоль трубы определ ют величину максимального значени реактивной плотности акустической мощности дх и рассто ни Хд от образца до точки, в которой реактивна плотность энергии равна W 0. Далее по приведенным формулам определ ют модуль |(Ьр и фазу коэффициента отражени звука.

Claims

Формула изобретени

Способ определени коэффициента отражени звука, основанный на измерении в интерферометрической трубе величины звукового давлени а зависимости от рассто ни до поверхности исследуемого образца и определении модул и фазы коэффициента отражени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и снижени

нижней границы частотного диапазона измерений, одновременно с измерением величины звукового давлени измер ют величину нормальной к поверх™ ности образца составл ющей колебательной скорости и модуль коэффициента отражени определ ют по формуле

lObZ

-).

Wd

1М

0

1 .1 rtift

W:

won

M,

где V/c - 7p jpvdt - величина потока

О акустической I мощности;

S W- - величина реак0 тивной акустичес4 ой мощности;

i его максимальное

mrtK . значение вблизи

0 образца;

р - звуковое давление . Па;

V - нормальна составл юща коле5 бательной скорости , м/с;

lO

390

V ve - составл юща колебательной скорости , сдвинута по фазе относительно V на 90°,

а фазу коэффициента отражени определ ют из выражени

4 2kx

35

о

где k - волновое число;XQ - рассто ние от поверхности образца исследуемого мате . риала до точки нулевого значени реактивной акустической мощности (Wj). Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авиационна акустика. Под ред. А.Г. Мунина и В.И. Квитки, М., 1973, с. .
2. Красильников В.А. Звуковые волны в воздухе, воде и твердых теах . М., 195, с. 213-215.

. ./

44XNSkW4v

90

-SBS

6

/

10

I

j