Акустика, резонанс, вопрос

0

У меня сложная цилиндрическая геометрия с динамиком, установленным где-то посередине буровой установки. Один конец закрыт, другой открыт. Подбирая частоту динамика от 0 до 1000 Гц, я попытался найти частоту акустического резонанса этой геометрии от нескольких датчиков в разных местах. Найдено, что есть некоторые частоты, которые дают локальные пиковые амплитуды. Я думал, что эти частоты являются резонансными частотами, но когда я сравнил сигналы от двух разных датчиков, разность фаз не была ни в фазе, ни в противофазе, а примерно в 120 градусов. Этот результат противоречит мне, потому что я думал, что резонанс всегда происходит со стоячей волной, которая дает только по фазе или против фазы между двумя датчиками. Если конечные граничные условия являются жесткими или мягкими BC, Теоретически резонанс возникает с картиной стоячей волны. Так что я думаю, что мой открытый конец на самом деле не звучит мягко, но имеет низкий импеданс.
Во всяком случае, ниже мои вопросы:

  1. Всегда ли возникает резонанс со стоячей волной?
  2. Какие свойства влияют на конечное сопротивление. Это функция температуры? Частота?
JEONGWON KIM
источник

Ответы:

3

Идеализированное «условие открытой границы», которое дается в первом курсе по звуковым волнам в трубах, не существует в реальном мире. Причина в том, что труба излучает звук в окружающую среду (в противном случае вы не услышите ни одного духового инструмента, играющего на ноте!), А звуковая волна вне трубы - бегущая волна.

Обратите внимание, что «коррекция конца», которую вы должны применить к простым экспериментам по резонансу в трубах, является способом моделирования влияния этого звукового излучения на частоту резонанса, но простые эксперименты не пытаются измерить фазу звуковые волны - они просто предполагают, что есть «резонанс» и не поощряют начинающих студентов задавать слишком много вопросов о том, что происходит!

Следовательно, волна внутри трубы представляет собой некоторую комбинацию стоячей волны и чистой бегущей волны, и фазовый угол не везде постоянен.

Вы можете визуализировать волну внутри трубы как бегущую волну, движущуюся к «открытому» концу, но отраженная бегущая волна в противоположном направлении имеет меньшую амплитуду, поскольку некоторая часть звуковой энергии излучается за пределы трубы.

Конечно, звуковое излучение из трубы также создает затухание резонансного отклика - поэтому вам необходим источник постоянного возбуждения, иначе звуковая энергия внутри трубы очень быстро упадет до нуля.

alephzero
источник