Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.04 Рассеяние акустических волн

 

Лаврова М.А., Канев Н.Г. «Экспериментальное исследование рассеивателей звука различной формы» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 38-39 (2019). 106 с.

Представлены результаты исследования звукорассеивающих свойств трех видов рассеивателей, имеющих пирамидальную, кубическую и полусферическую формы. Проведены сравнительные измерения рассеивающих элементов, а также влияние их концентрации, т.е. количества элементов на единицу площади, на эффективность рассеяния. Для ее характеристики введены два параметра: коэффициент рассеяния поверхности и безразмерное сечение рассеяния одного элемента. В масштабном эксперименте используется модель помещения, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда с размерами 0,7×0,4×0,4 м, две непараллельные стенки которого покрыты звукопоглощающим материалом. Третья стенка размером 0,4×0,4 м, перпендикулярная поглощающим стенкам, является тестовой, на ней располагаются испытуемые элементы. В таком помещении звуковое поле анизотропно: поток звуковой энергии перпендикулярен тестовой стенке, т.е. измерение рассеивающих свойств производится для нормального падения звуковых волн. Характерный размер рассеивающих элементов составляет около 3см, измерения выполняются на частотах 4 кГц и 8 кГц. Для определения коэффициентов рассеяния тестовой стенки измеряется кривая затухания звука, которая аппроксимируется известной теоретической зависимостью. Измеренный коэффициент рассеяния позволяет определить эквивалентную площадь рассеяния, а также сечение рассеяния отдельного элемента. Получены зависимости звукорассеивающих свойств для трех форм рассеивателей при различной их концентрации: от 2 до 121 элементов на тестовой поверхности. Во всех случаях элементы распределены равномерно по поверхности. Установлено, что при малой концентрации (2–20 рассеивателей на тестовой стенке) наиболее эффективны кубические рассеиватели, а наименее эффективны – пирамидальные. С ростом концентрации элементов сечение рассеяния пирамидальных элементов увеличивается, а сечение рассеяния кубических и полусферических элементов достигает некоторого предельного значения. Полученные результаты полезны для практических случаев, когда требуется обеспечить эффективное рассеяние звуковых волн, направленных нормально к поверхности. Форма, размеры и расположение рассеивателей на поверхностях помещений могут быть оптимизированы для достижения максимального рассеяния звука. Ключевые слова: коэффициент рассеяния звука, акустические рассеиватели, недиффузное звуковое поле, сечение рассеяния

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 38-39 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.04