marta_inj (marta_inj) wrote,
marta_inj
marta_inj

Dan Russell - Волны-10 - Волны, создаваемые цилиндрическим источником

Перевод страницы сайта

Звуковое поле цилиндрического излучателя
На создание этих анимаций нас вдохновил рисунок VI/7 на странице 509 книги Structure-Borne Sound, Second Edition, by Heckl, Cremer and Ungar, (Springer-Verlag, 1988)

Нижеприведенные иллюстрации демонстрируют звуковые волны (в 2D виде) от вибрирующего источника. Источником колебаний является длинный цилиндр, расширяющийся только в радиальном направлении (все вибрации вдоль оси цилиндра игнорируются). На анимациях показаны различные моды колебаний цилиндра и то, как эти колебания смещают частицы окружающей среды.

Моды вибрирующего цилиндра
Приведены первые шесть мод радиальных вибраций цилиндра без учета реальных частот.


2D-звуковые поля (функции Ханкеля)
N=0 (breathing mode) Монополь

Первая мода – цилиндр расширяется и сжимается, причем все его части двигаются внутрь-наружу с одной скоростью.
Вы можете видеть и движения цилиндра, и движение частиц среды, окружающей цилиндр. Каждая частица колеблется вперед-назад вдоль некоторого радиуса. Все вместе они порождают сферическую волну. Волновой фронт (частицы, находящиеся в одной и той же фазе волны) имеет вид круга, максимальное смещение частиц одинаковое в любой точке волнового фронта.

Такой тип звукоизлучателя называется монополем. Он излучает звук одинаково во всех направлениях. Давление звука также одинаково во всех направлениях.


N=1 (oscillating sphere) Диполь
Вторая мода колебаний цилиндра: цилиндр перемещается вперед-назад, все части цилиндра в один момент времени двигаются в одном направлении. Показано также движение частиц окружающей жидкости. Каждая частица среды смещается вперед-назад вдоль некоторого радиуса.

Такой тип источника называется диполем. Звуковое поле диполя такое же, как у двух монополей в противоположных фазах. Звук от диполя хорошо слышен в двух направлениях, но перпендикулярно движению диполя звук не распространяется.


n=2 (bell mode) Квадруполь
Чередующиеся колебания вдоль вертикальной и горизонтальной осей подобно тому, как это происходит в колоколе. Каждая частица среды смещается вперед-назад вдоль некоторого радиуса.

Такой тип источника называется квадруполем. Звуковое поле квадруполя такое же, как у двух диполей, колеблющихся в противоположных фазах. Звук будет хорошо слышен в четырех направлениях, но в промежутках между этими направлениями подавляется.


n=3


n=4 Октуполь


n=6 (нет дальнего поля)
Tags: dan russell, Волны
Subscribe

  • Ожидания

    Иногда бывает, что-то такое придумаешь для своих учеников-школьников, и думаешь: «Вот как нам всем будет интересно!» и собираешь материалы, покупаешь…

  • Странности самолетов

    Таки да, плоскоземельщики правы, маршруты самолетов построены очень странно для шарообразной земли и очень естественно для плоской земли. С…

  • Игольчатый лёд

    А у нас есть какое-нибудь официальное объяснение, почему тающий лед в водоемах формирует такие вот вертикальные "иглы"?

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 1 comment