Способ определения фронта звуковой волны

Способ определения фронта звуковой волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 48998 5

Союз Советских

Социалистических

Республик (6|) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07,73 (21) 1948415/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.75. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 29.01,76 (51) М. Кл. G Оlп 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.6(088.8) (72) Автор изобретения

Н. Н. Писаревский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ ФРОНТА ЗВУКОВОЙ

ВОЛ НЪ|

Изобретение относится к технике акустических измерений и может найти применение при испытаниях излучателей, изучении структуры звуковых полей любых излучающих звуковые колебания устройств. 5

Известен способ определения формы фрон га звуковой волны, основанный на использовании опорного и зондирующего приемников звукового давления и измерении разности фаз или группового времени прихода волны отно- io сительно опорной точности.

Однако такой способ имеет невысокую точность и не позволяет автоматизировать Ilpoцесс измерения.

Цель изобретения — повышение точности и 15 автоматизация процесса измерения.

Для этого по предлагаемому способу звуковые давления преобразуют в сигналы, соответствующие значениям мнимой части функции пространственной корреляции, перемеща- 20 ют зондирующий приемник из произвольной точки (например, из точек расположения опорного приемника) таким образом, чтобы сигнал, соответствующий мнимой части функции пространственной корреляции, принимал нулевое значение, заключенное между двумя наибольшими максимумами, На фиг. 1 показана схема измерения, где

1 — изучающий объект, 2 — измеряемая линия волнового фронта, 3 и 4 — опорный и 30 зондирующий приемники. Мнимая часть функции пространственной корреляции является нечетной функцией (она представлена на фиг. 2), где r — расстояние от фазового центра излучения и принимает равное нулю значение, если положения приемников звукового давления совпадают с линией волнового фронта.

Мнимая часть комплексной функции пространственной корреляции определяется корреляционным интегралом г

В„(Л„Л,) lim — (P, (Л„т) Р, (Л„ t) dt, Т,! о где Л1 и Мз — координаты точек поля;

Т вЂ” время.

Функции времени P (t) и P (t) связаны между собой парой преобразований Гильберта, вследствие чего составляющие комплексных спектров Фурье этих функций совпадают между собой по модулю, но сдвинуты по фазе на угол 90 . Для того, чтобы измерить мнимую часть функции пространственной корреляции, достаточно на входе обычного перемножителя-интегратора (коррелятора) включить девяностоградусный широкополосный фазовращатель (преобразователь Гильберта) .

Поскольку при радиальном пересечении зондирующего микрофона в окрестности точ489985 ки пересечения волнового фронта крутизна мнимой части функции пространственной корреляции достаточно высока, мнимая часть функции пространственной корреляции давлений меняет знак при переходе зондирующего приемника через линию волнового фронта в радиальном направлении. Это позволяет повысить точность и легко реализовать схему автоматического измерения волновых фронтов, в которой выходной сигнал измерителя мнимой части функции корреляции давлений используется в качестве сигнала ошибки следящейй си стем ы.

Предмет изобретения

Способ определения формы фронта звуковой волны, основанный на использовании опорного и зондирующего прие v?II««KQB звукового давления и измерения разности фаз или группового времени прихода волны относительно опорной точки, о т л и ч а «о шийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса измерений, звуковые давления преобразуют в сигналы, соответствующие з««аче««?«ям ъ?н««мой части функции пространственной корреляции, перемещают зон ш10 рующий приемник нз произвольной точки, например из точки расположения опорного приемника. таким образом, чтобы сигнал, соответстгующий мнимой части функции пространственной корреляции, принимал нулевое

«5 значение, заключенное между двумя наибольшими максимумами.