- •Конспект лекций по курсу "Акустика" для студентов специальности 2014 "Аудиовизуальная техника" Лекция № 1.
- •Лекция n2
- •Лекция № 3
- •Лекция №4 Элементы теории излучения
- •Лекция 5
- •Лекция №6 Общая теория обратимых четырёхполюсников. Режим приёма и режим излучения.
- •Теорема электромеханической взаимности
- •Преобразователь, как электромеханический четырёхполюсник
- •Режим излучения
- •Режим приёма
- •Лекция № 7 электроакустическая аппаратура
- •1. Классификация электроакустических аппаратов
- •2. Технические характеристики аппаратов
- •3. Требования к электроакустической аппаратуре радиовещания и телевидения.
- •Микрофоны
- •Классификация микрофонов
- •Электродинамический катушечный микрофон
- •Лекция №8
- •Лекция №9 Микрофоны ёмкостного типа
- •Акустические системы. Громкоговорители.
- •III. Фазоинвертор – для повышения чувствительности на нижних частотах.
- •Aкустика помещений.
- •Мощность источника и плотность энергии диффузного поля.
- •Практическое занятие
- •1. 1. Акустическое отношение.
- •2. 2. Коэффициент четкости.
- •3. 3. Эквивалентная реверберация.
- •4. 4. Оптимальная реверберация.
- •5. 5. Коэффициент диффузности или индекс диффузности поля.
- •6. 1. Общая теория.
- •9. 1. Условия проведения основных акустических измерений.
- •10. 2. Заглушенные камеры.
- •11. 3. Реверберационные камеры.
- •Элементы акустики помещений.
- •5.1. Общие сведения.
- •Частотные характеристики коэффициентов звукопоглощения.
- •Звукопоглощающие свойства людей и мебели.
- •Средний уровень громкости некоторых наиболее часто встречающихся звуков и шумов.
- •5.2. Типовые задачи по теме
- •5.3. Задание к курсовой работе.
- •5.4. Порядок выполнения курсовой работы по акустике помещений.
- •Варианты заданий к курсовой работе.
Лекция 5

Звуковое поле плоского поршневого излучателя.
Пусть в плоский жесткий экран, на одном уровне с ним вставлен плоский излучатель, все точки которого имеют нормальную составляющую скорости

Требуется найти звуковое поле в полупространстве, ограниченном плоским экраном.
Воспользуемся интегралом Рэлея
![]()

-
расстояние между источником и точкой
наблюдения.
Формула
отображает принцип Гюйгенса – Френеля.
Поле представляет собой суперпозицию
полей точечных источников, расположенных
на участке безграничной поверхности и
излучающих в область телесного угла
![]()
-
Звуковое
поле круглого поршневого излучателя
на оси
;
-
элементарная площадка.
![]()
![]()
Интеграл Рэлея запишется в виде

Пусть
площадь кольцевой полосы, ограниченной
радиусами
и
равна
,
;
a – радиус излучателя.

Обозначая
![]()

Обозначая
а
воспользовавшись формулой Эйлера
получим

где
![]()

Таким
образом давление на оси выражается
сложной функцией расстояния, отличающейся
от плоской волны, тем, что амплитудное
значение периодически меняется от 0 до
,
а начальная фаза φ
зависит
от
и
.
Экстремальные значения амплитуды соответствуют приведенным координатам
,
удовлетворяет уравнениям
или

,
где
![]()
Которые имеют решение общего вида
![]()
![]()
Отсюда координаты точек (p=0 или p=1)

Четные n соответствуют p=0 ; нечетные p=1.

В
области от 0 до
амплитуде
и начальной фазе, изменяются в зависимости
от расстояния
и
параметра
.Эту
область поля называют ближним полем
или областью Френеля
Ее
протяженность

Для
расстояний, больших
начинается
область поля, когда амплитуда давления
медленно убывает с расстоянием, а фаза
монотонно изменяется, стремясь к
.

На
некотором расстоянии от излучателя
величина
может
оказаться малой.
Протяженность
переходной зоны
условно
определяется величиной степени
приближения

Ограничиваясь первым членом ряда, допускаем относительную ошибку

тогда
для
![]()

С
увеличением
фаза
приближается к постоянному значению
,
а начиная с расстояния
звуковое
давление изменяется по закону

;
-
производительность источника.
Эту область называют областью дальнего поля или волновой или областью Фраунгофера.
-
Дальнее поле круглого и прямоугольного преобразователей в экране.
Общее выражение для функции направленности плоского поршневого излучателя в экране

![]()
-
разность хода лучей от центра и
произвольной точечной поверхности до
точки наблюдения .
-
Функция направленности круглого излучателя
![]()
Угол
раскрытия главного лепестка определяется
первым корнем
![]()
![]()

Уровень добавочных лепестков 7 %.
-
Прямоугольный поршень.
-
проекция полярного угла на ZOX
-
проекция полярного угла на ZOY

Лекция №6 Общая теория обратимых четырёхполюсников. Режим приёма и режим излучения.
Электроакустический преобразователь ¾ устройство, преобразующее электрическую энергию в акустическую (энергию упругих колебаний среды) и обратно.
В большинстве электроакустических преобразователей имеет место двойное преобразование энергии:
-
электромеханическое. В результате которого часть подводимой к преобразователю электрической энергии переходит в энергию колебаний некоторой механической системы;
-
механоакустическое, при котором за счёт колебаний механической системы в среде создаётся звуковое поле.
Обычно электроакустические преобразователи обратимы.
Излучатель

Приёмник
В общем случае электромеханический преобразователь может быть представлен в виде обратимого четырёхполюсника с разнородными сторонами.
Для преобразователя излучателя входной стороной является электрическая, выходной – механическая.
Для преобразователя приёмника входной стороной является механическая, выходной – электрическая.
Уравнения
двустороннего электромеханического
преобразования
Первое слагаемое отражает закон Ома, а второе описывает внешнее влияние другой стороны.
Верхний знак относится к индуктивным преобразователям (электродинамическим), нижний – к емкостным (электростатическим).

Полное
входное сопротивление преобразователя
излучателя
M¾ коэффициент электромеханического преобразования.
