Поршневая диафрагма

Cтраница 1

Поршневая диафрагма, колеблющаяся в экране конечных размеров, также может рассматриваться как излучатель нулевого порядка, если излучаемые колебания будут иметь длину волны значительно меньше размеров экрана. При этом имеют место те же оговорки, что и для случая бесконечного экрана в отношении соизмеримости размеров диафрагмы и длины волны. [1]

Импеданс поршневой диафрагмы без экрана, излучающей одной стороной, вычисляется следующим образом. [2]

Под поршневой диафрагмой подразумевается абсолютно жесткий, плоский поршень с произвольной формой края, совершающий колебания по нормали к своей поверхности. В решении задачи о звуковом поле поршневой диафрагмы, данном Рэлеем, предполагается, что поршень совершенно плотно ( без зазора) входит в прорезь плоского, безгранично простирающегося экрана. [3]

Поле излучения на центральной оси поршневой диаграммы. [4]

Дальнее поле поршневой диафрагмы, имеющей диаметр, сравнимый с длиной волны, также характеризуется рядом максимумов, расположенных на различном расстоянии от излучателя. Количество интерференционных максимумов уменьшается с уменьшением диаметра диафрагмы. Если диаметр становится меньше половины длины волны, то максимумы пропадают, и излучатель ведет себя как сферический излучатель нулевого порядка. [5]

При излучении поршневой диафрагмы в сплошную среду картина распределения звукового давления в ближнем поле излучателя, которое ограничено расстоянием Х R2 / K ( R - радиус поршневой диафрагмы; Я, - длина волны) от поверхности излучателя, является весьма сложной вследствие интерференции волн. Звуковое поле еще более усложняется с появлением кавитационной области. [6]

Расчет поля поршневой диафрагмы в ближней зоне по формуле ( 11 7) представляет значительные трудности. Исключение составляет задача нахождения поля на оси круглой диафрагмы, разрешаемая очень просто. [7]

Ближнее поле поршневой диафрагмы вычисляется по формуле ( 11 8), пригодной для любых расстояний. Однако если исследуемые точки не лежат на оси, проведение вычислений встречается с большими трудностями. В этом случае расчет приходится вести при помощи сложных рядов. [8]

Если такую поршневую диафрагму возбуждать на частотах, длины волн которых значительно больше размеров диафрагмы, то излучаемые звуковые волны ничем не будут отличаться от сферических. [9]

Даже если источником колебаний служит плоская поршневая диафрагма, распределение переменных давлений и скоростей в ванне зависит от трех координат и имеет весьма сложный характер. В действительности при работе плоского источника колебаний, встроенного в дно ванны, в колебаниях принимают участие и стенки: при повышении давления они несколько раздаются, а при понижении - сходятся, следовательно, прилегающие слои жидкости колеблются не только в вертикальной, но и горизонтальной плоскости. Далее, у стенок ванн всегда имеется градиент скоростей, так как слои жидкости вследствие трения о твердые тела движутся с меньшими скоростями. [10]

При очень высоких частотах импеданс поршневой диафрагмы стремится к величине Spc, причем она создает пучок направленных волн, подобно прожектору. Следовательно, звуки очень высокой частоты ( ультразвуки) на конце трубы не будут испытывать отражения, а будут свободно выходить в открытое пространство в виде пучка плоских волн. [11]

Потенциал скоростей осциллирующей без экрана поршневой диафрагмы уже не обладает симметрией относительно плоскости диафрагмы. Эта симметрия позволяла найти весьма простое выражение ( 11 8) для потенциала скоростей, если известна колебательная скорость на поверхности поршня. [12]

Сопротивление излучения и дополнительная масса поршневой диафрагмы [2] даны на фиг. [13]

Следует еще остановиться на характеристике ближнего поля поршневой диафрагмы, так как оно отличается от поля сферической волны. На небольших расстояниях от поршневого излучателя, находящегося в бесконечном экране, имеет место интерференция звуковых волн, исходящих от разных участков диафрагмы, так как между ними получается разность хода. [14]

Практически излучателем нулевого порядка являются сирена и на низких частотах поршневая диафрагма ( см. Мембрана), если она окружена бесконечным звуконепроницаемым экраном. Если поршневая диафрагма движется в свободном пространстве, то она является излучателем преимущественно первого порядка. [15]

Страницы: 1 2 3