Основы геометрической акустики кратко

Обновлено: 05.07.2024

Геометрическая акустика - упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракц. явлениями (см. Дифракция волн, Дифракция звука). В геометрической акустике звуковое поле представляют в виде лучевой картины, не зависящей от длины волны, и считают, что звуковая энергия распространяется вдоль каждой лучевой трубки независимо от остальных лучей; это даёт обратную пропорциональность между плотностью потока энергии вдоль луча и площадью поперечного сечения лучевой трубки. В однородных средах лучи - прямые линии, в неоднородных они искривляются (см. Рефракция звука).

С матем. точки зрения геометрической акустики есть предельный случай волновой теории распространения звука при стремлении длины волны к нулю и в этом отношении аналогична геометрической оптике в теории распространения света. Геометрической акустикой можно пользоваться при конечной длине волны звука, если эта длина достаточно мала по сравнению с расстоянием, на к-ром скорость звука меняется существенно, и по сравнению с характерными размерами задачи (напр., размерами препятствия, поперечником излучателя и т. п.); кроме того, должно быть выполнено условие медленности изменения параметров звукового поля в направлении, перпендикулярном к лучам. Геометрическая акустика неприменима или даёт значит. погрешность при расчёте звукового поля в областях, где вследствие волновой природы звука существенны дифракц. эффекты, к-рые в геометрической акустике не учитываются принципиально (напр., вблизи границы тени, вблизи фокальной области при фокусировке звука и т. п.). В области применимости геометрической акустики звуковое поле в любой точке можно рассматривать локально как квазиплоскую волну, бегущую в направлении касательной к лучу. Для гармонич. волн каждую величину р, характеризующую поле, можно записать в виде

где - частота, амплитуда а - медленно меняющаяся функция координат, с₀ - локальная скорость звука в нач. точке, а эйконал связан с локальным коэф. преломления п соотношением

где - единичный вектор касательной к лучу. Пользуясь Ферма принципом ,можно найти ур-ние луча в виде

где - кривизна луча, N - единичный вектор его гл. нормали. Из этого ур-ния следует, что луч искривляется в сторону уменьшения скорости звука.

При распространении звука соотношения геометрической акустики могут потерять свою применимость в результате усложнения структуры звукового поля, а затем вновь восстановить её. Так, при приближении к каустической поверхности геометрическая акустика даёт при расчёте поля ошибочные результаты (в частности, согласно лучевой картине, поле на каустике обращается в бесконечность); по удалении от каустики звуковое поле снова правильно описывается лучевой картиной. При физ. выделении лучевой трубки, напр. при диафрагировании плоской волны большим отверстием в экране, когда, согласно геометрической акустике, проходящий пучок параллельных лучей должен был бы распространяться неограниченно, в действительности лучи постепенно вытесняются с боков дифракц. полем и на расстоянии от экрана (D - линейный размер отверстия, - длина волны звука) проходящее поле полностью теряет свой лучевой характер. При лучевой характер поля восстанавливается, но получающийся пучок лучей оказывается расходящимся. Аналогично ведёт себя пучок лучей, создаваемый большим поршневым излучателем. Звуковая тень позади большого препятствия засвечивается с боков дифракц. полем, огибающим препятствие. Вдали от источников звука и от препятствий звуковое поле в среде со свойствами, медленно меняющимися от точки к точке, описывается лучевой картиной всюду, за исключением областей, близких к каустикам. Действие линз акустических и зеркал акустических можно изучать при помощи геометрической акустики всюду, за исключением области, близкой к фокусу.

Отражение и преломление звука можно рассматривать при помощи лучевой картины при условии, что радиусы кривизны граничной поверхности велики по сравнению с длиной волны, а источник звука находится вдали от границы. Направления отражённых и преломленных лучей следует определять по Снелля закону ,считая, что отражение происходит в каждой точке от плоскости, касательной к поверхности в этой точке; амплитуды отражённого и преломлённого луча определяются по ф-лам Френеля для отражения и преломления плоских волн.

Геометрическая акустика широко применяют при расчёте звуковых полей в естественных средах: в атмосфере, океане и толще Земли (особенно при распространении на большие расстояния). Лучевая картина позволяет объяснить образование звуковых теней, зон молчания, зон аномальной слышимости, явление сверхдальнего распространения в подводном звуковом канале и т. п. и делается неприменимой только на низком инфразвуке (см. Гидроакустика, Геоакустика).

Литература по геометрической акустике

Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., M., 1959;
Бреховских Л. M., Волны в слоистых средах, 2 изд., M., 1973, гл. 6;
Чернов Л. А., Волны в случайно-неоднородных средах, M., 1975, ч. 1.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Цель курсовой работы - обеспечение нормативных характеристик звуковой среды при акустическом проектировании зрительного зала.

Для выполнения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией (требование хорошей слышимости);

2. создание диффузного звукового поля, исключающего возможность образования таких акустических дефектов как эхо, фокусировка звука и др.;

3. обеспечение оптимального времени реверберации в зале.

Условия для выполнения основных акустических требований:

- правильный выбор размеров и пропорций зала;

- выбор рациональной формы зала и его поверхностей;

- использование соответствующих отделочных материалов.

Процесс акустического проектирования залов включает:

- выбор размеров, пропорций и формы помещения зала;

- графический анализ чертежей зала с необходимой коррекцией проекта в части формы и очертаний его ограждений;

- разработку мероприятий по улучшению диффузности звукового поля в зале, устранению основных акустических недостатков;

- выбор отделочных материалов по обеспечению оптимального времени реверберации.

Исходные данные включают:

1.Вариант объёмно-планировочного решения зрительного зала. План и разрез помещения с указанием основных размеров.

2. Назначение зрительного зала.

Курсовая работа состоит из графической и расчетной частей.

Состав работы:

1. Проектирование профиля потолка. Построение лучевого эскиза плана и его анализ.

2. Выбор отделочных материалов из условия обеспечения оптимального времени реверберации.

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки и прилагаемых чертежей.

Пояснительная записка содержит:

- расчет времени запаздывания звуковых отражений;

- выводы по графическому анализу формы зала и его поверхностей, рекомендации по их корректировке для обеспечения нормативных требований по акустике;

- расчет времени реверберации зала с предварительным выбором отделочных материалов, выводы.

Примерный объем пояснительной записки равен 5 – 6 страницам.

Графическая часть курсовой работы состоит из двух листов формата А3 и содержит:

- план зала с построением лучевого эскиза и звуковых отражений в 3-4 расчетные точки для определения времени запаздывания;

- продольный разрез зала с нанесенными предварительным и окончательным профилем потолка и его лучевым эскизом.

В тексте записки приводятся основные формулы, пояснения, расчеты и таблицы. Следует указать размерности рассчитываемых величин.

Часть 1

ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗАЛА

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основы геометрической акустики

Хорошая слышимость в залах возникает при поступлении прямой звуковой энергии и отраженных звуков в зону зрительских мест.

Прямая передача звука обеспечивается достаточным уклоном пола зала и отсутствием преград на пути распространения звуков от источника к слушателям (например, колонн). Радиус действия прямого звука r_пр составляет для речи 8 – 9 м, для музыки – 10 – 12 м. На зрительских местах в пределах r_пр усиление прямого звука с помощью отражений не требуется. По мере удаления от источника звука, начиная с r_пр, энергии прямого звука не хватает для создания хорошей слышимости, поэтому интенсивные первые отражения должны перекрывать всю зону зрительских мест.

1.1. Построение звуковых отражений от плоских и криволинейных поверхностей

Построение отражений от плоских поверхностей производится с помощью метода мнимого источника звука (рис. 1а). Мнимый источник F′ симметричен с действительным точечным источником F по отношению к отражающей плоскости и находится по другую ее сторону.

Для построения мнимого источника надо опустить из точки F перпендикуляр на отражающую поверхность (или ее продолжение) и на продолжении его отложить отрезок F′O, равный FO. Продолжение АМ прямой F′M, проведенной из мнимого источника звука, является отраженным лучом. Луч FА является лучом, падающим на поверхность, луч АМ – отраженным от поверхности и луч FМ является прямым звуком.

Место нахождения фокуса, образованного отраженными звуковыми лучами, определяется по формуле:

где X – расстояние от фокуса до поверхности, м;

d - расстояние от источника звука до поверхности, м;

R – радиус кривизны поверхности, м.

Луч АМ, проходящий через фокус f и точку М (зритель в зале), является отраженным звуковым лучом.

Звукорассеивающий эффект вогнутой криволинейной поверхности наблюдается при условии R > 2d. В этом случае Х

Методические указания

к курсовому и дипломному проектированию

Акустическое проектирование зрительных залов

ВВЕДЕНИЕ

Для выполнения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией (требование хорошей слышимости);

3. обеспечение оптимального времени реверберации в зале.

Условия для выполнения основных акустических требований:

- правильный выбор размеров и пропорций зала;

- выбор рациональной формы зала и его поверхностей;

- использование соответствующих отделочных материалов.

Процесс акустического проектирования залов включает:

- выбор размеров, пропорций и формы помещения зала;

- выбор отделочных материалов по обеспечению оптимального времени реверберации.

Исходные данные включают:

2. Назначение зрительного зала.

Курсовая работа состоит из графической и расчетной частей.

Состав работы:

1. Проектирование профиля потолка. Построение лучевого эскиза плана и его анализ.

2. Выбор отделочных материалов из условия обеспечения оптимального времени реверберации.

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки и прилагаемых чертежей.

Пояснительная записка содержит:

- расчет времени запаздывания звуковых отражений;

- расчет времени реверберации зала с предварительным выбором отделочных материалов, выводы.

Примерный объем пояснительной записки равен 5 – 6 страницам.

Графическая часть курсовой работы состоит из двух листов формата А3 и содержит:

Часть 1

ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗАЛА

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основы геометрической акустики

1.1. Построение звуковых отражений от плоских и криволинейных поверхностей

Место нахождения фокуса, образованного отраженными звуковыми лучами, определяется по формуле:

где X – расстояние от фокуса до поверхности, м;

d - расстояние от источника звука до поверхности, м;

R – радиус кривизны поверхности, м.

Луч АМ, проходящий через фокус f и точку М (зритель в зале), является отраженным звуковым лучом.

Звукорассеивающий эффект вогнутой криволинейной поверхности наблюдается при условии R > 2d. В этом случае Х

1.1. Построение звуковых отражений от плоских и криволинейных поверхностей.

Звуковой луч, исходящий от источника F, падает на отражающую поверхность под некоторым углом, отражается от нее под тем же углом и представляется наблюдателю исходящим из точки F′, которая является зеркальным изображением точки F.

Для построения мнимого источника надо опустить из точки F перпендикуляр на отражающую поверхность и на продолжении его отложить отрезок F′O, равный FO. Продолжение АМ прямой F′M, проведенной из мнимого источника звука, является отраженным лучом. Итак, луч FА является лучом, падающим на поверхность, луч АМ – отраженным от поверхности и луч FМ является прямым звуком.

Устранение этого недостатка при проектировании залов обеспечивается выбором надлежащего радиуса кривизны R, при котором фокус не образуется в районе расположения мест зрителей. Если же оставить форму поверхности без изменений, то для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности для рассеивания отраженных звуков или облицевать ее звукопоглощающими материалами.

Место нахождения фокуса, образованного отраженными звуковыми лучами, определяется по формуле:

где X – расстояние от фокуса до поверхности, м;

d - расстояние от источника звука до поверхности, м;

R – радиус кривизны поверхности, м.

Луч АМ, проходящий через фокус f и точку М (зритель в зале), является отраженным звуковым лучом.

Звукорассеивающий эффект вогнутой криволинейной поверхности наблюдается при условии R > 2d. В этом случае Х

Время запаздывания Δt отраженного звука по сравнению с прямым не должно превышать 0,025 секунды для речи и 0,035с – для музыки. Более поздние отражения могут способствовать возникновению эха– отчетливому повторению прямого звука, т.е. крупному акустическому недостатку.

Время запаздывания определяется по формуле:

где R_пр ,R_пад, R_отр - расстояния, пройденные прямым, падающим на поверхность и отраженным звуковыми лучами, м. Они определяются по методике, изложенной в разделе 1.1.

c – скорость звука, равная 340 м/с.

2. Акустические требования к воздушному объему, форме зала, очертаниям внутренних поверхностей.

В каждом зале должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного назначения зала.

2.1. Воздушный объем зала.

При назначении воздушного объема зала рекомендуется исходить из объема на одно зрительское место. При наличии у зала сценической коробки общий объем его назначается без учета сцены. Удельный воздушный объем на одно зрительское место определяется по формуле:

V_уд = V / N , м 3 /чел, (3)

где V – объем зала, м 3 ;

N – вместимость зала, чел.

Рекомендуемый удельный воздушный объем на одно зрительское место составляет, м 3 /чел:

- в залах драматических театров, аудиториях и в конференц-залах 4 – 5;

-в многоцелевых залах 4 – 6;

- в концертных залах современной эстрадной музыки (киноконцертных залах) 4 – 6;

- в залах музыкально-драматических театров (оперетта) 5 – 7;

-в залах театров оперы и балета 6 – 8;

-в концертных залах камерной музыки 6 – 8;

-в концертных залах симфонической музыки 8 – 10;

-в залах для хоровых и органных концертов 10 – 12.

2.2. Общие пропорции зала. Длина зала.

При выборе основных размеров зала рекомендуется применять следующие правила:

а) отношение длины зала L к его средней ширине B следует принимать более 1 и не более 2.

1 ΄ (мнимый источник звука) соединяем с источником звука F.

3. На прямую FF ΄ из точки Р₁ опускаем перпендикуляр. Направление этого перпендикуляра – линия С₁С₁ ΄ - определяет новый наклон припортальной части потолка. Отступив по этой линии от линии портала 0,5 м, получим точку Q. Участок Р₁Q - это рабочая область построенного звукоотражающего экрана. Линии Р₁К₁ и QQ ΄ ограничивают ту часть мест партера, куда поступают первые направленные отражения от экрана.

В точке Q ΄ проверим возможность образования эха. Для этого рассчитаем время запаздывания отраженного звука по формуле (2) в п.1.3. Если время запаздывания превышает указанные выше значения, следует изменить построенный участок потолка; например, опустить его ниже.

Аналогично корректируем участок потолка над балконом (рис.9).

2. Построение лучевого эскиза плана

Лучевой эскиз представляет собой набор звуковых отражений от различных поверхностей зала.

Для построения лучевого эскиза плана используем:

1) метод мнимого источника звука – для плоских поверхностей;

2) формулу (1) в п. 1.1 для определения местоположения фокуса - в случае вогнутой задней стены.

Рекомендуется разбить план продольной осью на две части. В одной из них строится лучевой эскиз, на основании которого проводится анализ формы зала и дается его оценка. В другой части выбираются расчетные точки (не менее трех - в разных частях зала) и для них определяют время запаздывания при отражении звуков от разных поверхностей по формуле (2). Тем самым проверяют возможность возникновения эха в этих точках. Расчеты времени запаздывания и рекомендации по устранению эха следует привести в тексте пояснительной записки.

Источник звука F выбираем на пересечении продольной оси зала и линии портала. На рис. 10 и 11 показаны примеры лучевых эскизов планов. Основными поверхностями (на плане), дающими первые мало запаздывающие отражения звука, являются припортальные скосы и боковые стены. Следует показать зону зрительских мест в зале, в которую эти отражения приходят. Для этого проведем по 2 крайних луча от этих поверхностей (отступив от краев не менее 0,5 м), а зону между ними отметим штриховкой или закрасим.

Заднюю стену, как правило, облицовывают звукопоглощающими материалами, и отраженная от нее звуковая энергия будет ослаблена. Покажем это короткими отраженными лучами.

Вопросы для самопроверки

1.Построить отражения звука от потолка, имеющего горизонтальную плоскую поверхность.

2.Как избавиться от фокусировки звука в зале с криволинейными поверхностями?

3.Каковы условия отсутствия эха в зале?

4.Как правильно выбрать объем зала?

5.Какие условия нужно выполнить, чтобы построить профиль пола в виде ломаной линии из условия беспрепятственной видимости?

6.С какой целью в больших залах корректируют форму потолка, скашивая его переднюю и заднюю части?

7.Построить отражения звука от задней вогнутой стены балкона?

8. При каких условиях поверхность будет отражать звуки направленно?

9.Что такое рабочая область экрана и как определить минимальный размер экрана, направленно отражающий звуки?

10.Каков должен быть размер элементов членения, чтобы эффективно рассеивались звуки разной частоты?

Плоская волна отличается тем свойством, что направление ее распространения и ее амплитуда одинаковы во всем пространстве. Произвольные звуковые волны этим свойством, конечно, не обладают. Однако возможны случаи, когда звуковую волну, не являющуюся плоской, в каждом небольшом участке пространства можно рассматривать как плоскую. Для этого необходимо, чтобы амплитуда и направление волны почти не менялись на протяжении расстояний порядка длины волны.

Если выполнено это условие, то можно ввести понятие о лучах как о линиях, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением распространения волны, и можно говорить о распространении звука вдоль лучей, отвлекаясь при этом от его волновой природы. Изучение законов распространения звука в таких случаях составляет предмет геометрической акустики. Можно сказать, что геометрическая акустика соответствует предельному случаю малых длин волн,

Выведем основное уравнение геометрической акустики — уравнение, определяющее направление лучей. Напишем потенциал скорости волны в виде

Соответственно тому, что в каждом небольшом участке пространства (и в небольших интервалах времени) волну можно рассматривать как плоскую, определяем волновой вектор и частоту волны в каждой точке как

Величина называется эйконалом.

В звуковой волне имеем Подставляя сюда (67,2), получим следующее основное уравнение геометрической акустики:

Если жидкость неоднородна, то коэффициент является функцией координат.

Как известно из механики, движение материальных частиц может быть определено с помощью уравнения Гамильтона-Якоби, являющегося, как и уравнение (67,3), уравнением в частных производных первого порядка. Аналогичной величиной является при этом действие S частицы, а производные от действия определяют импульс и функцию Гамильтона Н (энергию) частицы согласно формулам аналогично формулам (67,2). Известно, далее, что уравнение Гамильтона-Якоби эквивалентно уравнениям Гамильтона, имеющим вид Вследствие указанной аналогии между механикой материальной частицы и геометрической акустикой мы можем непосредственно написать аналогичные уравнения для лучей:

В однородной изотропной среде с постоянным с, так что ( — единичный вектор в направлении к), т. е. как и должно было быть, лучи распространяются по прямым линиям, сохраняя при этом постоянную частоту .

Частота остается, разумеется, постоянной вдоль лучей вообще всегда, когда распространение звука происходит в стационарных условиях, т. е. свойства среды в каждой точке пространства не меняются со временем. Действительно, полная производная от частоты по времени, определяющая ее изменение вдоль распространяющегося луча, равна

При подстановке (67,4) два последних члена взаимно сокращаются; в стационарном же случае а потому и

При стационарном распространении звука в неподвижной неоднородной среде где с есть заданная функция координат. Уравнения (67,4) дают

Абсолютная величина вектора к меняется вдоль луча просто по закону (с ). Для определения же изменения направления полагаем во втором из уравнений (67,5) и пишем:

Вводя элемент проходимой лучом длины перепишем это уравнение в виде

Этим уравнением определяется форма лучей; есть единичный вектор касательной к лучу.

Если уравнение (67,3) решено и эйконал как функция координат и времени известен, то можно найти также и распределение интенсивности звука в пространстве. В стационарных условиях оно определяется уравнением (q — плотность потока звуковой энергии), которое должно выполняться во всем пространстве вне источников звука. Написав где Е — плотность звуковой энергии (см. (65,6)), и имея в виду, что есть единичный вектор в направлении получим следующее уравнение:

которое и определяет распределение Е в пространстве.

Вторая из формул (67,4) определяет скорость распространения волн по известной зависимости частоты от компонент волнового вектора. Это — важная формула, относящаяся не только к звуковым, но и ко всяким волнам вообще (мы уже пользовались, например, этой формулой в § 12 в применении к гравитационным волнам). Приведем здесь еще один вывод этой формулы, полезный для уяснения смысла определяемой ею скорости. Рассмотрим волну (или, как говорят, волновой пакет), занимающую некоторую конечную область пространства. Предположим, что волна такова, что в ее спектральное разложение входят монохроматические компоненты с частотами, лежащими в некотором малом интервале; то же самое относится и к компонентам их волновых векторов. Пусть есть некоторая средняя частота волны и k — средний волновой вектор.

Тогда в некоторый начальный момент времени волна описывается функцией вида

Функция заметно отлична от нуля только в некоторой малой (но большой по сравнению с длиной волны ) области пространства. Ее разложение в интеграл Фурье содержит согласно сделанным предположениям компоненты вида , где — малые величины.

Таким образом, каждая из монохроматических компонент волны пропорциональна в начальный момент времени множителю вида

Соответствующая ей частота есть (напоминаем, что частота является функцией волнового вектора). Поэтому в момент времени t та же компонента будет иметь вид

Воспользовавшись малостью напишем:

Тогда принимает вид

Если теперь произвести обратное суммирование всех монохроматических компонент волны со всеми имеющимися в ней то, как видно из сравнения (67,9) и (67,10), мы получим:

где — та же функция, что и в (67,8). Сравнение с (67,8) показывает, что за время t вся картина распределения амплитуды в волне передвинулась в пространстве на расстояние — t (экспоненциальный множитель перед f в (67,11) влияет только на фазу волны). Следовательно, скорость ее равна

Эта формула и определяет скорость распространения волны с произвольной зависимостью от k. В случае с постоянным с она приводит, конечно, к обычному результату . В общем же случае произвольной зависимости и скорость распространения волны является функцией ее частоты и ее направление может не совпадать с направлением волнового вектора.

Скорость (67,12) называют также групповой скоростью волны, а отношение — фазовой скоростью. Подчеркнем, однако, что фазовая скорость не соответствует реальному физическому распространению чего бы то ни было.

Задача

Определить изменение с высотой амплитуды звука, распространяющегося в поле тяжести в изотермической атмосфере.

Решение. Вдоль изотермической атмосферы (рассматриваемой как идеальный газ) скорость звука постоянна. Плотность потока энергии, очевидно, падает вдоль луча обратно пропорционально квадрату расстояния от источника:

Отсюда следует, что амплитуда колебаний скорости в звуковой волне меняется вдоль луча обратно пропорционально При этом плотность меняется, согласно барометрической формуле, как

Геометри́ческая аку́стика — раздел акустики, предметом изучения которого являются законы распространения звука. В основе лежит представление о том, что звуковые лучи — это линии, касательные к которым совпадают с направлением распространения энергии акустических колебаний.

Содержание

Описание

Геометрическая акустика представляет предельный случай волновой акустики при стремлении длины звуковой волны к нулю. Поэтому точность методов геометрической акустики повышается с уменьшением длины волны. Для геометрической акустики в основном применимы те же законы и уравнения, что и в геометрической оптике.

Применение геометрической акустики

Геометрическая акустика применима в случае пренебрежения волновой природой упругих колебаний и связанных с ней дифракционных явлений. Основной задачей геометрической акустики является вычисление траектории звуковых лучей. Применение геометрической акустики зависит от длины звуковой волны, размеров отражающей поверхности и ее расположения по отношению к источнику звука и точке приема.

Применение

Методами геометрической акустики применяют в архитектурной акустике, гидроакустике и др.

На основе законов геометрической акустики можно создать приближенную теорию распространения звука в неоднородных средах.

См. также

Литература

Физический энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. коллегия Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов и др. — М.: Сов. энцикл., 1983. — 928 с., стр. 113

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Геометрическая акустика" в других словарях:

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — раздел акустики, в к ром изучаются законы распространения звука на основе представления о звук. лучах как линиях, вдоль к рых распространяется звук. энергия. Г. а. предельный случай волн. акустики при переходе к бесконечно малой длине волны,… … Физическая энциклопедия

геометрическая акустика — geometrinė akustika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. geometrical acoustics vok. geometrische Akustik, f rus. геометрическая акустика, f pranc. acoustique géométrique, f … Fizikos terminų žodynas

Геометрическая акустика — раздел акустики (См. Акустика), в котором изучаются законы распространения звука на основе представления о звуковых лучах как линиях, вдоль которых распространяется звуковая энергия. Г. А. предельный случай волновой акустики при переходе… … Большая советская энциклопедия

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — раздел акустики, в к ром изучаются законы распространения звука на основе представлений о звуковых лучах, т. е. линиях, касательные к к рым в каждой точке пространства совпадают с направлением распространения энергии акустич. колебаний (Умова… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Акустика — У этого термина существуют и другие значения, см. Акустика (значения). Акустика (от греч. ἀκούω (акуо) слышу) наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием… … Википедия

Архитектурная акустика — Основная статья: Акустика Архитектурная акустика наука, изучающая законы распространения звуковых волн в закрытых (полуоткрытых, открытых) помещениях, отражение и поглощение звука поверхностями, влияние отражённых волн на слышимость речи и… … Википедия

Теория колебаний — теория, рассматривающая всевозможные колебания, абстрагируясь от их физической природы. Для этого используется аппарат дифференциального исчисления. Содержание 1 Гармонические колебания … Википедия

Астрономия — Крабовидная туманность Астрономия наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и … Википедия

Механика — (греч. μηχανική искусство построения машин) область физики, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними. Движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве[1].… … Википедия

Читайте также: