Äänen hajonta

Äänen dispersio on ääniaaltojen vaihenopeuden riippuvuus taajuudesta. Dispergoivassa väliaineessa äänen vaihe- ja ryhmänopeudet vaihtelevat, aaltoimpulssin muoto muuttuu sen etenemisen aikana, äänienergian siirtyminen korkeampiin harmonisiin hidastuu, vaimennus vähenee ja iskuaaltojen muodostuminen vaimenee [1] .

Dispersion tyypit

Rentouttava (fyysinen) dispersio määräytyy elastisen jälkivaikutuksen vaikutuksesta . Rentouttamiseen liittyy liiallinen äänenvaimennus, joka määräytyy Kramers-Kronig-suhteen avulla . Homogeenisissa väliaineissa äänen hajoaminen johtuu relaksaatioprosesseista, jotka tapahtuvat välineen jokaisessa pienessä elementissä pienistä tilavuuksista riippumatta. Mikroepähomogeenisissa väliaineissa, joissa epähomogeenisuuksien koko ja niiden väliset etäisyydet ovat pieniä verrattuna äänen aallonpituuteen, tapahtuu ei-lokaalisia relaksaatioprosesseja, jotka koostuvat energian vaihdosta väliaineen heterogeenisten komponenttien välillä. Relaksaatioprosessiin liittyvän äänenvoimakkuuden muutoksen viivästyminen ääniaallon paineen muutoksesta johtaa äänen nopeuden riippuvuuteen prosessin ominaisajan ja ääniaallon ajanjakson suhteesta [1 ] [2] .

Akustisen aallon toiminta siirtää etenemisväliaineen epätasapainoon, herättäen siinä värähteleviä ja pyöriviä liikkeitä, hiukkasten ionisaatiota ja dissosiaatiota, kemiallisia reaktioita, nesteen rakenteen uudelleenjärjestelyä jne. Siirtyminen vakaaseen tilaan tapahtuu ajan kuluessa, jota kutsutaan rentoutumisajaksi . Jos aallon jakso on paljon lyhyempi kuin rentoutumisaika, fysikaalista hajoamista ei tapahdu; jakson kasvaessa fysikaalisen dispersion osuus kasvaa. Relaksaatiodispersion läsnäollessa äänen nopeus kasvaa taajuuden kasvaessa. $\tau$

Normaaliaaltojen dispersio (geometrinen) tapahtuu akustisissa aaltoputkissa , eikä se liity absorptioon [1] [2] .

V n = V 0 yksi − ( n π V 0 ω H ) 2 {\displaystyle V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2)))) }

V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2))))

V_{0}

on äänen vaihenopeus homogeenisessa väliaineessa, on normaalin aallon (moodin) numero, on aaltoputken paksuus, on normaalin aallon ympyrätaajuus

n

H

\omega

Muistiinpanot

↑ 1 2 3 Äänen hajonta. OIKEA FYSIIKKA. Fysiikan sanasto . bourabai.ru . Haettu 1. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 1. tammikuuta 2022. (määrätön)
↑ 1 2 ÄÄNIHAJONTA • Great Russian Encyclopedia - sähköinen versio . bigenc.ru . Haettu 1. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 17. tammikuuta 2022. (määrätön)