Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
акустика / beranek_l_akusticheskie_izmereniia.doc
Скачиваний:
200
Добавлен:
05.05.2023
Размер:
43.36 Mб
Скачать

100

3 4 56789

1000

Частота, гц

8 456789

10000

Фиг. 71. Фактор диффракции камеры Ди Маттия и Винера [13] объемом 12,7 см8 при заполнении воздухом.

Начинать измерения Е'0 / е* следует с высоких частот, так как вна­чале (после прекращения подачи газа) концентрация водорода еще высока. По мере понижения частоты концентрация водорода играет все меньшую и меньшую роль.

Систематические погрешности. При измерениях следует учесть сле­дующие источники систематических погрешностей:

  1. конечное сопротивление диафрагмы микрофона и излучателя;

  2. потери, обусловленные теплопроводностью у стенок полости;

  3. потери, обусловленные конечным акустическим сопротивлением капиллярных трубок;

  4. волновое движение в полости при высоких частотах.

При низких и средних частотах сопротивление диафрагмы конденса­торных микрофонов представляет собой почти чистую гибкость; его удобно представить в виде «эквивалентного объема» АС + /*)> как было указано в связи с рассмотрением уравнений (3.45) и (3.47).

Ошибки, обусловленные теплопередачей и утечкой газа через капил­ляры, имеют значение только при низких частотах. В результате этих ошибок измеренное звуковое давление оказывается ниже расчетного.

г) Общий объем полости складывается из следующих объемов: двух полостей, находящихся перед микрофонами, двух металлических фланцев, к которым крепятся микрофоны, и собственно полости.

§ 2. Калибровка методом взаимности

81

Чтобы учесть утечку через капиллярные трубки, поступают следую­щим образом. Предположим, что водород поступает через две трубки дли­ной d и площадью S, которые заканчиваются на другом конце трубками такого большого диаметра, что их акустическим сопротивлением можно пренебречь. Акустическое сопротивление на единицу площади каждой капиллярной трубки (со стороны полости) составляет примерно [15]

sz=i = Sjir+ij “М р»л- (3-51)

Это сопротивление эквивалентно уменьшению жесткости стенки в месте ввода трубок. Чтобы отнести сопротивление к полости, его нужно умно­жить на отношение AJ2S, где Ас поверхность стенок полости, а мно­житель 2 указывает на наличие двух трубок. Отсюда

Z = ^ + j^mh^ = R + jX. (3.55)

Акустическое сопротивление воздушного объема равно

Za =

Ш juVc »

где Vc = Acl, I высота полости. Общее сопротивление полости равно, таким образом, ZaZ / 7а + Z = Z?, т. е.

Если

то

ZT=4£

R + i

1

R+iX

2Ро dVс ^ , 15ipQS ^ 1(

I<»VC

(3.56)

(3.57)

Для более низких частот Zt становится меньше и необходимы поправ­ки к формуле. Например, рассмотрим случай, когда длина капиллярной трубки равна 10 см, а площадь £=2 • 10-5 см*. Тогда при заполнении воздухом наименьшая частота, при которой не нужно вводить поправку, равна

= 30 IT1'2 (воздух). (3.58)

Для полости объемом 10 см3, / ^ 10 гц. Для полости, заполненной водородом, получаем

/~114УГ1/2 (водород). (3.59)

Для полости объемом 10 см3, /.я» 40 гц.

Теплопередача через боковые стенки более существенна, чем утечка через капиллярные трубки при радиусе порядка 0,0026 см и длине 10 см. На фиг. 72 приводятся кривые поправок для цилиндрических полостей с тремя различивши отношениями радиуса к высоте для случаев запол­нения воздухом, водородом и гелием. Эти данные заимствованы у Дани- ельса (16). Следует отметить, что для каждого газа постоянная К имеет

6 л. Беранек