Hangszórás
A hangszórás a hanghullámok fázissebességének frekvenciától való függése . A diszperzív közegben a hang fázis- és csoportsebessége eltér, terjedése során a hullámimpulzus alakja megváltozik, a hangenergia átmenete a magasabb harmonikusok felé lelassul, a csillapítás csökken, a lökéshullámok kialakulása elnyomódik [1] .
A diszperzió típusai
A relaxációs (fizikai) diszperziót a rugalmas utóhatás határozza meg . A relaxációs diszperzió túlzott hangelnyeléssel jár, amit a Kramers-Kronig összefüggés határoz meg. Homogén közegben a hangszóródást a közeg minden kis elemében fellépő relaxációs folyamatok okozzák, függetlenül a kis térfogatoktól. Mikroinhomogén közegekben, ahol az inhomogenitások mérete és a köztük lévő távolságok kicsik a hanghullámhosszhoz képest, nemlokális relaxációs folyamatok mennek végbe, amelyek a közeg heterogén komponensei közötti energiacseréből állnak. A relaxációs folyamathoz kapcsolódó hangerő-változás elmaradása a hanghullám nyomásváltozásától a hangsebesség függéséhez vezet a folyamat jellemző idejének és a hanghullám periódusának arányától [1] ] [2] .
Az akusztikus hullám hatására a terjedő közeg nem egyensúlyi állapotba kerül, gerjesztve benne rezgő és forgó mozgásokat, részecskék ionizációját és disszociációját, kémiai reakciókat, a folyadék szerkezetének átstrukturálását stb. Az egyensúlyi állapotba való átmenet egy relaxációs időnek nevezett időtartam alatt megy végbe . Ha a hullám periódusa sokkal rövidebb, mint a relaxációs idő, akkor fizikai diszperzió nem következik be, a periódus növekedésével a fizikai diszperzió hozzájárulása növekszik. Relaxációs diszperzió jelenlétében a hang sebessége a frekvencia növekedésével növekszik.
A normálhullámok (geometriai) diszperziója az akusztikus hullámvezetőkben fordul elő, és nincs összefüggésben az abszorpcióval [1] [2] .
V n = V 0 egy − ( n π V 0 ω H ) 2 {\displaystyle V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2)))) } a hang fázissebessége homogén közegben, a normál hullám (módus) száma, a hullámvezető vastagsága, a normál hullám körfrekvenciája
Jegyzetek
- ↑ 1 2 3 Hangszórás. VALÓDI FIZIKA. Fizikai szójegyzék . bourabai.ru . Letöltve: 2022. január 1. Az eredetiből archiválva : 2022. január 1..
- ↑ 1 2 HANGSZÓRÁS • Great Russian Encyclopedia - elektronikus változat . bigenc.ru . Letöltve: 2022. január 1. Az eredetiből archiválva : 2022. január 17.