Salmi S., Allalou N., Debiane M. «Слабонелинейные трехмерные гравитационные несвязанные волны на границе раздела: метод возмущений и вариационная постановка» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 105-122 (2022)

Рассматривается слабо нелинейное поведение коротко-гребневых волн на границе раздела двух сред при наличии течения в одной из сред. При нахождении аналитических решений используются два подхода. В первом из них при нахождении решений с пятым порядком аппроксимации применяется метод возмущений. Преимущество этого метода состоит в том, что он позволяет определить условие гармонического резонанса, который является одним из главных характеристик волн с короткими гребнями. Вторым методом является вариационный подход, предложенный Уиземом. На базе этого метода находится квадратное дисперсионное уравнение. В линейном случае показано, что есть критическая скорость течения, при превышении которой решения со стационарными волнами не могут существовать. Это критическое течение связано с появлением неустойчивости. В нелинейном случае критическая скорость течения растет вместе с амплитудой волн, как и в двумерном случае.

Saranenko A.M., Bogdanov O.V. «Анализ акустических свойств вентиляционных каналов (Аналіз акустичних властивостей вентиляційних каналів)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 5, с. 63-69 (2018)

У сфері вимірювання акустичних параметрів є два спеціалізованих міжнародних стандарти для розрахунку рівнів звукового тиску у лабораторних умовах: точний та інженерний (розрахунковий) методи. Дані стандарти відрізняються підходами до проведення тестування, включаючи забезпечення безлунного середовища для акустичних випробувань та є складовою частиною серій стандартів, що встановлюють методи для визначення рівнів звукового тиску (SPL) для різних типів обладнання й потребують забезпечення умов вільного поля або вільного поля з пласким відбиваючим середовищем. На даний момент існують дві основні стандартизовані вимоги до акустичного середовища: допустима похибка створюваного вільного звукового поля (FFA) й фоновий шум (BN), але сучасне проектування вимагає застосування передових технологій. Програма COMSOL Multiphysics дозволяє вирішувати широкий спектр завдань у сфері оцінки шумовоï діï. Метод скінченних елементів, що використовується у програмі виступає у якості світового стандарту для моделювання високоефективних вентиляційних систем у краïнах Європи та США. У даній роботі запроектована віртуальна модель шумопоглинаючого вентиляційного каналу й задані параметри звукозаглушеноï камери з використанням основних положень та методик інженерних розрахунків у середовищі COMSOL Multiphysics і державних стандартів; показані такі переваги COMSOL Multiphysics як: висока точність розрахунків; зменшення трудомісткості обчислень; можливість виявлення критичних зон та розробка протишумових заходів. Запропонований метод високоточного проектування ефективного шумопоглинаючого вентиляційного каналу дозволить виконувати вимірювання з урахуванням положень міжнародних стандартів та вийти на європейський ринок. Результати роботи можуть бути використані на підприємствах та у будівельних організаціях при проектуванні шумопоглинаючих вентиляційних каналів за світовими стандартами.

Prodeus A.M., Bukhta K.V., Morozko P.V., Serhiienko O.V., Kotvytskyi I.V., Dvornyk O.O. «Автоматизированная субъективная оценка разборчивости речи при разных способах прослушивания (Автоматизоване суб’єктивне оцінювання розбірливості мови при різних способах прослуховування)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 3, с. 49-57 (2018)

У даній роботі представлені результати автоматизованоï суб'єктивноï оцінки розбірливості украïнськоï мови. Односкладові звукосполучення типу «приголосний-голосний-приголосний» прослуховувалися двома способами: через навушники та через акустичні монітори. Оцінка розбірливості мови виконувалася із застосуванням спеціально розробленого програмного забезпечення, що дозволяє автоматизувати процедуру артикуляційних випробувань. Прослуховування мови виконувалося для чотирьох ситуацій: чиста мова; мова, спотворена шумом; мова, спотворена реверберацією; мова, спотворена спільною дією шуму та ревербераціï. Виявилося, що маскувальна здатність білого шуму перевищує таку для коричневого шуму при відношеннях сигнал-шум, менших за мінус 5 дБ, що не зовсім узгоджується з попередніми прогнозними оцінками. Крім того, виявилося, що прослуховування мови, спотвореноï шумом, через акустичні монітори може привести до значного збільшення розбірливості мови в порівнянні з прослуховуванням через навушники. В якості можливих причин цього явища розглянуто ранні відбитки, наявність двох гучномовців, бінауральне прослуховування, психофізичні особливості слухачів, а також особливості програмного забезпечення та організаціï артикуляційних випробувань. Після корекціï програмного забезпечення та процедури артикуляційних випробувань виявилося, що результати оцінки розбірливості мови практично не відрізняються для обох способів прослуховування за умови, що відстань між слухачем і акустичними моніторами не перевищує 0,6–0,8 метра. У той же час виконана корекція не відбилася на поведінці залежностей розбірливості мови від відношення сигнал-шум при малих (менших за мінус 5 дБ) значеннях відношення сигнал-шум.

Shyshkova K.A., Leiko O.H. «Излучение звука цилиндрическим пьезокерамическим преобразователем с радиальной поляризацией и жестким экраном (Випромінювання звуку циліндричним п’єзокерамічним перетворювачем з радіальною поляризацією і жорстким екраном)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 4, с. 68-73 (2019)

Розглянута акустична антена, відбивач якоï виконаний у вигляді акустично жорсткого екрану, а джерелом звуку є циліндричний п’єзокерамічний перетворювач з радіальною поляризацією. Висота випромінювача вважається нескінченно великою, тому розподіл швидкостей рівномірний. Внутрішній об'єм перетворювача заповнений вакуумом або газом. Задача випромінювання звуку такою антеною вирішена з використанням методів зв’язаних полів і часткових областей. Всі фізичні поля антени представлені у вигляді розкладання в ряди Фур’є, коефіцієнти яких визначаються в результаті розв’язку диференціальних рівнянь, що описують електропружні коливання п’єзокерамічного перетворювача і хвильові процеси в акустичних середовищах, що контактують з ним. Розв’язок задачі випромінювання звуку зведено до розв’язку методом редукціï нескінченноï системи лінійних алгебраïчних рівнянь.

Bohushevych V.K., Zamarenova L.M., Kotov H.M., Skipa M.I. «Прецизионные ультразвуковые измерители уровня жидкости в закрытых резервуарах (Прецизійні ультразвукові вимірювачі рівня рідини в закритих резервуарах)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 1, с. 61-71 (2019)

Розглядаються питання вимірювання рівня рідини в сталевих резервуарах через стінку акустичними методами. При вимірюванні рівня за часом поширення звуку в рідині найкращу точність забезпечує кореляційно-фазовий прийом складних сигналів. Але для вимірювань в сталевих резервуарах такий прийом зазвичай не використовується через спотворення фазовоï структури сигналу з широкою смугою частот, що проходить через пружну стінку (що має в цій смузі множинні резонанси). Використання в таких випадках кореляційно-фазового прийому можливе при виборі зондувального сигналу, спотворення фазовоï структури якого при проходженні через стінку будуть малими. Метою роботи є визначення можливостей використання кореляційно-фазового прийому і точності вимірювання рівня, що досягається, за умов різних товщин стінок сталевих резервуарів. Значимість досліджень визначається можливостями багаторазового збільшення точності вимірювань. Розглянуто акустичні методи та пристроï вимірювання рівня, показано перевагу часово-імпульсних (часово-пролітних, TOF) методів перед інтерферометричними та іншими методами при вимірюванні у великих резервуарах. Запропоновано схему розрахунків проходження широкосмугового імпульсного сигналу через пружну стінку (і побудови амплітудно- і фазочастотноï характеристик, АЧХ і ФЧХ), що враховує поздовжні і зсувні хвилі товщинних коливань стінки і стоячі хвилі ïï резонансних коливань по довжині (діаметру), запропоновано спосіб вибору в відповідності до АЧХ і ФЧХ пружноï стінки діапазону частот зондувального сигналу, що забезпечує малі спотворення його фазовоï структури при проходженні через стінку заданоï товщини. Отримано оцінки точностей вимірювання швидкості звуку і рівня рідини, що досягаються, в залізничних цистернах. Експериментальні роботи на тонкостінній, 0,8 мм, бочці з використанням сигналів діапазону частот 250-750 кГц, тобто частот менше частоти першого товщинного резонансу дна бочки, підтвердили мале спотворення фазових структур сигналів при ïх проходженні через дно і високу ефективність кореляційно-фазового прийому – при відношенні сигнал/шум 0,4 отримана висока точність вимірювання часу, ∼0,15 мкс, що відповідає точності вимірювання рівня ∼0,1 мм. Для сигналу 250-750 кГц визначено інтервал товщин стінки, 0,3–3,6 мм, при яких ефективність кореляційно-фазового прийому має бути високою, а точність вимірювань рівня – великою. Результати роботи показали, що застосування кореляційно-фазового прийому складних сигналів при вимірюванні рівня рідини через дно тонкостінноï сталевоï бочки можливо і забезпечує як високу ефективність роботи в умовах шумів, так і високу точність вимірювань. Можна очікувати, що такі ж показники точності і ефективності роботи будуть зберігатися в інтервалі товщин дна, при яких частоти зондувального сигналу будуть менше першоï частоти його товщинного резонансу. У випадках великоï товщини дна спектр зондувального сигналу може включати області частот між частотами товщинних резонансів. При цьому з'являється можливість використання кореляційно-фазового прийому для вимірювання рівня в резервуарах з широким діапазоном товщин дна.

Bohushevych V.K., Zamarenova L.M., Kotov H.M., Skipa M.I. «Прецизионное ультразвуковое измерение уровня жидкости через «толстую» стальную стенку (Прецизійне ультразвукове вимірювання рівня рідини через «товсту» сталеву стінку)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 25, № 3, с. 56-68 (2020)

Розглядаються питання вимірювання рівня рідини через «товсту» сталеву стінку. При вимірюванні рівня за часом поширення сигналу найкращу точність забезпечує кореляційно-фазовий прийом складних сигналів. Але при проходженні таких сигналів через «товсту» стінку руйнується ïх фазова структура, що пов'язано з хвилями Лемба вищого порядку. При вирішенні задачі сигнал, що приймається, представляється як сума сигналу, який пройшов через стінку та шар рідини, сигналів коливань товщинних резонансів поздовжніх і поперечних хвиль і сигналу нерезонансних коливань, що поширюються в стінці. Запропоновано оцінювання спотворень сигналу, що приймається, за його спектрами та методика формування оптимальних зондуючих сигналів. Експерименти на «товстій», 14,5 мм, сталевій стінці показали, що при використанні оптимальних сигналів для трьох діапазонів частот, 593–790, 395–593 і 197–395 кГц, похибка вимірювання часу не перевищила 1 мкс, а значення коефіцієнта фазовоï кореляціï склали 0,84–0,92, 0,78–0,90 і 0,45–0,65, відповідно.

Starovoit Y.I., Kurdiuk S.V., Leiko O.H. «Физические поля цилиндрических гидроакустических антенн с экраном и пьезокерамическими цилиндрическими излучателями с радиальной поляризацией (Фізичні поля циліндричних гідроакустичних антен з екраном і циліндричними п’єзокерамічними випромінювачами з радіальною поляризацією)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 1, с. 30-36 (2018)

В статті вирішена «наскрізна» задача випромінення звуку циліндричною гідроакустичною антеною, утвореною із певноï кількості циліндричних п’єзокерамічних випромінювачів з радіальною поляризацією і циліндричного акустичного екрана, розміщеного всередині антени, за умови збудження випромінювачів заданою вхідною електричною напругою. Випромінювачі у складі антени можуть бути як силовоï, так і компенсованоï конструкцій. Отримане рішення може бути використане для визначення чисельних характеристик електричних, механічних або акустичних полів таких типів антен в цілому або окремих випромінювачів у ïх складі.

Starovoit Y.I., Kurdiuk S.V., Leiko O.H. «Физические поля цилиндрических гидроакустических антенн с экраном и пьезокерамическими цилиндрическими излучателями с радиальной поляризацией (Фізичні поля циліндричних гідроакустичних антен з екраном і циліндричними п’єзокерамічними випромінювачами з радіальною поляризацією)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 1, с. 30-36 (2018)

В статті вирішена «наскрізна» задача випромінення звуку циліндричною гідроакустичною антеною, утвореною із певноï кількості циліндричних п’єзокерамічних випромінювачів з радіальною поляризацією і циліндричного акустичного екрана, розміщеного всередині антени, за умови збудження випромінювачів заданою вхідною електричною напругою. Випромінювачі у складі антени можуть бути як силовоï, так і компенсованоï конструкцій. Отримане рішення може бути використане для визначення чисельних характеристик електричних, механічних або акустичних полів таких типів антен в цілому або окремих випромінювачів у ïх складі.

Starovoit Y.I., Leiko O.H. «Механические поля цилиндрического пьезокерамического излучателя силовой конструкции в присутствии акустического экрана (Механічні поля циліндричного п’єзокерамічного випромінювача силовоï конструкціï в присутності акустичного екрана)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 22, № 6, с. 48-55 (2017)

В статті проведений чисельний аналіз частотних та кутових залежностей механічних полів поверхні циліндричного п’єзокерамічного випромінювача з окружною поляризацією силовоï конструкціï в присутності акустично м’якого циліндричного екрана. В якості досліджуваного параметру механічного поля була обрана коливальна швидкість поверхні випромінювача. В результаті проведеного аналізу були встановлені фізичні причини зміни ïï поведінки під дією акустичного екрана. Також були визначені закономірності поведінки механічних полів системи «випромінювач–екран» в залежності від частоти та розмірів екрану.