El sonido es causado por la vibración de los objetos, y la energía se transmite en forma de ondas sonoras a través de medios elásticos. El medio puede ser una sustancia líquida, gaseosa o sólida. Debido a la falta de medio, el sonido no puede viajar en el vacío. En términos generales, existen dos formas de ondas, ondas transversales y ondas longitudinales. Una onda transversal significa que la dirección de vibración de un objeto es perpendicular a la dirección de avance de la onda, también llamada onda transversal. Las ondas longitudinales se refieren a objetos cuya dirección de vibración es paralela a la dirección de avance de la onda. También se denominan ondas de presión u ondas de densidad.
¿Cómo se produce el sonido?
Cuando la máquina está en funcionamiento, emite un sonido. Si toca la carcasa de la máquina con la mano, sentirá que la carcasa vibra. Si se corta la energía y el caparazón deja de vibrar, el sonido desaparecerá, lo que indica que la vibración del objeto produce sonido. Generalmente, un objeto que vibra y emite sonido se denomina fuente sonora. La fuente de sonido puede ser sólida, como varias máquinas; también puede ser líquida y gaseosa. Por ejemplo, el sonido del agua corriente es el resultado de la vibración del líquido y el viento es el resultado de la vibración del gas. No todas las vibraciones de los objetos pueden ser escuchadas por los oídos humanos. Sólo los sonidos producidos por frecuencias de vibración en el rango de 20-20000 Hz pueden ser escuchados por los oídos humanos. Las vibraciones en este rango de frecuencia se denominan vibraciones acústicas y pertenecen a vibraciones mecánicas. La energía transferida por la vibración del objeto sólo puede transferirse al receptor (como una persona) a través del medio y se muestra el sonido. Por tanto, la formación del sonido se compone de dos eslabones: la aparición de la vibración y la propagación de la vibración. Sin vibración no hay sonido. Asimismo, no hay sonido sin un medio que propague las vibraciones. Como medio intermedio que transmite el sonido, debe ser un material con inercia y elasticidad, porque sólo el propio medio tiene inercia y elasticidad puede seguir transmitiendo la vibración de la fuente de sonido. El aire es uno de esos medios y la mayoría de los sonidos que escucha la gente también se transmiten a través del aire. Los medios por los que viaja el sonido pueden ser gases, líquidos y sólidos. El sonido que se propaga en el aire se llama sonido del aire, el sonido que se propaga en el agua se llama sonido submarino y el sonido que se propaga en los sólidos se llama sonido sólido (o sonido estructural). Cuando el sonido se propaga en un medio, las partículas del medio en sí no pasan junto con el sonido, sino que vibran hacia adelante y hacia atrás cerca de sus posiciones de equilibrio. Lo que se propaga es la energía del movimiento material, no el material en sí. La esencia del sonido es una forma de movimiento material llamada onda. Por eso al sonido también se le llama onda sonora. La onda sonora es una onda de presión alterna y es una onda mecánica.
¿Cuáles son las cantidades físicas básicas que describen las ondas sonoras? ¿Cómo se definen?
(1) Longitud de onda: La distancia que recorre una onda sonora después de vibrar durante un período de tiempo se llama longitud de onda, se registra como λ y la unidad es metros (m).
(2) Frecuencia: El número de veces que una partícula mediana vibra en un segundo se llama frecuencia de la onda sonora, se registra como F y la unidad es Hertz (Hz). La frecuencia del sonido que el oído humano puede oír está generalmente entre 20 Hz y 20.000 Hz. Los sonidos dentro de este rango se denominan sonidos audibles, los sonidos superiores a 20.000 Hz se denominan ondas ultrasónicas y los sonidos inferiores a 20 Hz se denominan infrasonidos. Los animales como los murciélagos y los perros pueden oír el sonido ultrasónico, mientras que animales como los ratones pueden oír el infrasonido. En el rango de audio, cuanto mayor es la frecuencia de la onda sonora, más nítido aparece el sonido. De lo contrario parece bajo. Generalmente, los sonidos con frecuencias inferiores a 300 Hz se denominan sonidos de baja frecuencia; los sonidos entre 300 y 1000 Hz se denominan sonidos de frecuencia media y los sonidos superiores a 1000 Hz se denominan sonidos de alta frecuencia.
(3)Velocidad del sonido: La velocidad de las ondas sonoras que se propagan en el medio se llama velocidad del sonido, representada por V, y la unidad es metros por segundo (m/s). La longitud de onda, la frecuencia y la velocidad del sonido son las tres cantidades físicas básicas que describen las ondas sonoras. Su relación es λ = v/f. La velocidad del sonido está relacionada principalmente con las propiedades y la temperatura del medio. A la misma temperatura, la velocidad del sonido en diferentes medios es diferente. A 20°C, la velocidad del sonido en el aire es de aproximadamente 340 m/s. Por cada aumento de 1°C en la temperatura del aire, la velocidad del sonido aumenta aproximadamente 0,607 m/s.
(4) Campo sonoro: El área donde existen ondas sonoras en el medio se llama campo sonoro. En un medio isotrópico uniforme, el campo sonoro cuya influencia límite puede ignorarse se denomina campo sonoro libre.
(5) Frente de onda: La superficie formada por el punto donde llega la onda sonora en un momento determinado se denomina frente de onda o frente de ondas. En general, las ondas sonoras se dividen en ondas planas, ondas cilíndricas y ondas esféricas según la forma del frente de onda.
1. ¿Cómo medir la vibración?
Respuesta: La vibración de un objeto es relativa a la oscilación del objeto en un determinado estado de referencia. Hay tres cantidades físicas en la vibración: desplazamiento s, velocidad υ y aceleración α. En la medición de vibraciones moderna, excepto en algunas situaciones específicas, generalmente se utiliza la medición óptica y el dispositivo que convierte el movimiento de vibración en señales eléctricas (u otras cantidades físicas) se denomina sensor de vibración. Dependiendo de si el movimiento de vibración medido es desplazamiento, velocidad o aceleración, los sensores de vibración se pueden dividir en sensores de desplazamiento, sensores de velocidad y sensores de aceleración. Debido a que el desplazamiento y la velocidad se pueden obtener integrando la velocidad y la aceleración respectivamente, los sensores de velocidad también se pueden usar para medir el desplazamiento y los sensores de aceleración también se pueden usar para medir la velocidad y el desplazamiento. Los acelerómetros se utilizan comúnmente en laboratorios para medir la vibración de objetos. Un acelerómetro es un transductor piezoeléctrico que convierte la aceleración de una vibración o choque en un voltaje (o carga) proporcional al mismo. Su estructura simple se muestra en la figura.
2. En la práctica, los sistemas de vibración de partículas tienen estructuras complejas y diversas formas. ¿Cuáles son las reglas para estudiar varios sistemas de vibración?
Respuesta: El llamado sistema de vibración de partículas no se puede separar de los objetos de masa y elásticos. Si hay amortiguación, es necesario tenerla en cuenta. El sistema de vibración de partículas real puede ser equivalente a la situación que se muestra a la derecha:
(1) Sin fuerza externa:
(2) Cuando se somete a una fuerza externa:
3. ¿Cómo enumerar la ecuación de vibración?
Respuesta: ① Seleccione las coordenadas apropiadas para realizar el análisis de fuerza en el objeto de análisis; ② Enumere la ecuación de vibración de acuerdo con la segunda ley de Newton (3) Si hay varios objetos de análisis, seleccione sus coordenadas respectivamente y luego analice; él.
Ejemplo 1: Análisis de captación de vibraciones
(1) Tome el estado de reposo de la masa M como origen de las coordenadas y seleccione la dirección positiva hacia abajo X;
( 2) Tome la dirección de vibración hacia abajo de la base como la dirección positiva y;
(3) Suponga que M tiene un pequeño desplazamiento hacia abajo y realice un análisis de fuerza;
(4) Ecuación de vibración de columna:
Ejemplo 2: Amortiguador de vibración dinámico
(1) Seleccione las coordenadas xey como se muestra en la figura;
(2 ) Suponga que M y M tienen un pequeño desplazamiento hacia abajo y realice un análisis de tensión;
(3) Ecuación de vibración de la columna:
4 ¿Qué es * * * frecuencia de vibración, frecuencia natural y? frecuencia fundamental?
Respuesta: La frecuencia determinada por la masa y la rigidez de la estructura misma se llama frecuencia natural, y la frecuencia natural más baja se llama frecuencia fundamental. La frecuencia a la que vibra una estructura * * * se llama * * * frecuencia de vibración.
5. ¿Cómo controlar la vibración?
Respuesta: Se puede considerar que el sistema de vibración está formado por un resorte y una masa amortiguadora. El sistema de vibración más sencillo consta de una masa amortiguadora y un resorte. Suponiendo que la vibración es generada por el motor dentro de la máquina, entonces la frecuencia del motor (es decir, la frecuencia de la fuerza) debe ser mayor que la frecuencia natural de la máquina, y esto se puede lograr cambiando la masa o elasticidad de la máquina. Hay varias formas de controlar la vibración: 1) Aislamiento de vibraciones. Se trata de instalar un dispositivo con cierta elasticidad entre la fuente de vibración y la base, y entre la base y el equipo mecánico que necesita ser antivibración, de modo que la conexión casi rígida entre la fuente de vibración y la base o entre el equipo y la base se convierte en una conexión elástica, aislando o reduciendo así la transmisión de energía de vibración para lograr el propósito de reducir la vibración y el ruido. 2) Amortiguación y reducción de vibraciones. Convierte la energía de la vibración mecánica en energía térmica u otra energía que puede perderse, logrando así el propósito de reducir la vibración.
6. ¿Cuál es el significado intuitivo específico del número de onda?
Respuesta: Tome una cuerda con ambos extremos fijos como ejemplo: como se muestra en la Figura 2-1-3, n vibraciones tienen n ondas, es decir, n está relacionado con el número de onda y k es relacionado con n, entonces Desde una perspectiva intuitiva, k se expresa como un número de onda.
7. En la ecuación de vibración longitudinal de la varilla, ¿por qué las expansiones relativas en X y x dx son diferentes cuando la varilla se somete a una fuerza longitudinal?
Respuesta: En la ecuación de vibración longitudinal de la varilla, ¿por qué las expansiones relativas en X y x dx son diferentes cuando la varilla se somete a una fuerza longitudinal?
8. ¿Por qué la sección transversal de un círculo de radio a?
Solución: Entonces
Hacer
Obtener
1. ¿Qué es un medio fluido ideal?
Respuesta: El medio fluido ideal tiene los siguientes supuestos:
(1) El medio no tiene viscosidad y no hay pérdida de energía cuando se propagan las ondas sonoras.
(2) Cuando no hay perturbación acústica, el medio es macroscópicamente estacionario, es decir, la velocidad inicial es cero. El medio es uniforme y la presión estática y la densidad estática son constantes.
(3) Cuando las ondas sonoras se propagan, los procesos densos y escasos en el medio son adiabáticos.
(4) Ondas sonoras de pequeña amplitud.
2. ¿Qué es el decibelio (dB)?
Respuesta: El decibel es una unidad logarítmica comúnmente utilizada en las ciencias naturales. Se define como comparar algunos datos con un valor de referencia. En acústica, existen niveles de presión sonora, niveles de intensidad sonora, niveles de potencia sonora, etc. Consiste en comparar la presión sonora, la intensidad del sonido y la potencia del sonido con sus respectivos valores de referencia y luego tomar el logaritmo. El nivel de presión sonora se define como: El nivel de intensidad sonora se define como: El nivel de potencia sonora se define como. De las definiciones de nivel de presión sonora, nivel de intensidad sonora y nivel de potencia sonora se puede ver que el número de decibeles del nivel sonoro debe calcularse de acuerdo con las reglas de operación logarítmica en lugar de aritméticas.
3. ¿Qué es una onda plana?
Respuesta: Las ondas sonoras solo se propagan en la dirección X, pero la amplitud y fase de todas las partículas en el plano yz son las mismas. Debido a que el frente de onda de esta onda sonora es plano, se le llama onda plana.
4. ¿Cuáles son las definiciones y relaciones entre potencia sonora, intensidad sonora, nivel de presión sonora, nivel de potencia sonora y nivel de intensidad sonora?
Respuesta: La energía sonora promedio que pasa por el área S perpendicular a la dirección de propagación del sonido por unidad de tiempo se llama potencia sonora promedio, es decir, el flujo de energía sonora promedio que pasa por la unidad de área perpendicular a; la dirección de propagación del sonido se llama fuerte, es decir; el nivel de presión sonora está representado por el símbolo SPL, definido como: pe es el valor efectivo de la presión sonora medida, pref es el valor de referencia, PREF = 2 *. 10-5pa el nivel de intensidad sonora está representado por el símbolo SIL, definido como: I es la intensidad sonora a medir, Iref es el valor de referencia, IREF = 10-12w/m2 el nivel de potencia sonora está representado por el símbolo; SWL, definido como, W es la intensidad del sonido a medir, Wref es el valor de referencia, Wref=10-12W.
5. ¿Cómo oye el sonido el oído humano?
Respuesta: La energía de la vibración de los objetos se propaga en medios como el aire, formando ondas sonoras. Los humanos pueden escuchar ondas sonoras en un rango de frecuencia específico (20-20000 Hz), que es lo que normalmente llamamos sonido. Las ondas sonoras por debajo de 20 Hz forman ondas infrasonidas y las ondas sonoras por encima de 20.000 Hz forman ondas ultrasónicas, que generalmente no son percibidas por el oído humano. La estimulación adecuada para los oídos son ondas densas de vibración del aire, pero la frecuencia de la vibración debe estar dentro de un cierto rango y alcanzar una cierta intensidad antes de que la cóclea pueda sentirla y provocar la audición. Generalmente, la frecuencia de vibración que el oído humano puede sentir está entre 16 y 20000 Hz, y para cada una de estas frecuencias, existe una intensidad de vibración mínima que puede provocar la audición, llamada umbral auditivo. Cuando la intensidad de la vibración continúa aumentando por encima del umbral auditivo, el sentido de la audición mejorará en consecuencia. Sin embargo, cuando la intensidad de la vibración aumenta hasta un cierto límite, no solo causará audición, sino también dolor en el tímpano, que es. llamado umbral máximo de audición. Debido a que cada frecuencia de vibración tiene su propio umbral de audición y valor máximo o umbral de audición, se puede dibujar un diagrama de coordenadas para representar el rango de frecuencia e intensidad de vibración percibida por el oído humano, como se muestra en la figura. Entre ellos, la curva inferior representa el umbral auditivo de diferentes vibraciones de frecuencia y la curva superior representa su umbral auditivo máximo. El área incluida por los dos se denomina campo auditivo. Las coordenadas de frecuencia e intensidad de todos los sonidos que las personas pueden sentir deben estar dentro del rango de escucha. Se puede ver en el audiograma que la frecuencia más sensible del oído humano está entre 1000 y 3000 Hz, mientras que la frecuencia del habla diaria es ligeramente menor y la intensidad del habla es de intensidad media entre el umbral auditivo y el umbral auditivo máximo; .
6. ¿Qué es el tono?
Respuesta: El tono es una de las tres cualidades principales del sonido. Se refiere a una señal con un tono específico y generalmente estable. En términos generales, se trata de qué tan alto o bajo suena un sonido. Depende principalmente de la frecuencia, pero también de la intensidad del sonido. El oído humano responde a los sonidos de alta frecuencia de tono alto y a los sonidos de baja frecuencia de bajo. La variación del tono con la frecuencia (Hz) es esencialmente logarítmica.
7. ¿Qué es el timbre?
Respuesta: Se refiere a una señal con un tono específico y normalmente estable. En términos generales, se trata de qué tan alto o bajo suena un sonido. Depende principalmente de la frecuencia, pero también de la intensidad del sonido. El oído humano responde a los sonidos de alta frecuencia de tono alto y a los sonidos de baja frecuencia de bajo. La variación del tono con la frecuencia (Hz) es esencialmente logarítmica.
8. ¿Cuáles son las condiciones de contorno acústicas?
Respuesta: La presión sonora en los dos medios es continua en la interfaz, es decir, p 1 = P2 además, si las velocidades normales de los medios en ambos lados de la interfaz son v1 y v2; respectivamente, dado que los dos medios mantienen un contacto constante, las velocidades normales de los dos medios en la interfaz son iguales, es decir, v1 = v2. Estas son dos condiciones para los límites acústicos.
9. ¿Cuáles son las condiciones de interferencia acústica?
Respuesta: Las ondas sonoras que interfieren deben tener la misma frecuencia y una diferencia de fase constante, lo cual es indispensable. Después de la interferencia, la energía del campo sonoro no es simplemente igual a la suma de las densidades de energía promedio de cada onda sonora, sino que está relacionada con la diferencia de fase. La energía del campo sonoro es igual a la suma de las densidades de energía promedio de cada onda sonora sin interferencia, por lo que la hay.
¿Qué es la directividad?
Respuesta: Defina la amplitud de la presión sonora en cualquier dirección θ, ¿θ=0? La relación de la amplitud de la presión sonora sobre el eje es la dirección de radiación característica de la fuente de sonido, es decir. Para la fuente de sonido dipolo, sus características direccionales tienen la forma de un glifo en el diagrama de coordenadas polares; las características direccionales de la fuente de sonido de la misma esfera de dirección son las siguientes;
2. ¿Cuál es el principio del reflejo?
Respuesta: El campo de sonido de radiación de la fuente de bola pequeña frente a la pared rígida puede considerarse como el campo de sonido sintético generado por la fuente de bola pequeña y una "fuente virtual" (es decir, imagen especular) en posiciones simétricas En otras palabras, la pared rígida El impacto sobre la fuente de sonido es equivalente al efecto de la fuente de sonido virtual. Este es el principio de la imagen especular. Cuando la fuente de sonido está cerca del límite suave absoluto, la superficie límite también afectará la radiación de la fuente de sonido, y la fase de la fuente de sonido virtual es opuesta a la de la fuente de sonido real.
3. ¿Qué es la atenuación del sonido?
Respuesta: La atenuación del sonido está relacionada con el tamaño, forma y condiciones ambientales de la fuente sonora. Si la fuente de sonido es pequeña y está en un ambiente abierto, el cálculo de la atenuación del sonido es relativamente simple pero si la fuente de sonido está ubicada en el interior (campo sonoro reverberante), el cálculo es más complicado; Si el ruido se produce en un ambiente abierto y su tamaño es pequeño en relación con la ubicación del punto de medición (idealmente puede considerarse como una fuente de sonido puntual), la energía del sonido en el campo sonoro es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Cada vez que la distancia se duplique, el nivel de presión sonora se reducirá en 6dB. Las fuentes de sonido lineales, como el tráfico en una autopista, producen un campo sonoro cilíndrico en el que la energía sonora es inversamente proporcional a la distancia. Cada vez que la distancia se duplica, el nivel de presión sonora disminuirá en 3 dB. La presión del sonido de campo cercano no satisface las reglas anteriores y la energía del sonido cambia poco con la distancia. En este momento, el cálculo de la atenuación sonora debe considerar la absorción de aire, especialmente la absorción de componentes de alta frecuencia.
1. ¿Cómo mide el método del tubo de onda estacionaria el coeficiente de absorción acústica de los materiales?
Respuesta: El método del tubo de onda estacionaria solo puede medir el coeficiente de absorción acústica vertical de materiales absorbentes de sonido. Según los resultados de la medición, se puede calcular el coeficiente de absorción acústica en condiciones de incidencia uniforme y aleatoria. Si la frecuencia de las ondas sonoras que se propagan en una tubería es menor que la frecuencia de corte de la tubería, entonces solo se propagan ondas planas en la tubería. Utilizando las características de distribución de ondas estacionarias de las ondas planas en una tubería de longitud finita, se puede obtener el coeficiente de absorción acústica del material acústico al final de la tubería. Las ondas planas se reflejan desde la superficie del material, lo que da como resultado el establecimiento de un campo acústico de onda estacionaria en el tubo. Desde la superficie del material, utilizando un micrófono de sonda móvil, hay una distribución alterna de la presión sonora máxima y mínima en el tubo, la diferencia de nivel sonoro máximo y mínimo (o la relación entre el máximo y el mínimo) de la presión sonora se puede medido y el coeficiente de absorción del sonido incidente vertical.
2. ¿Cuál es la ley de propagación de las ondas sonoras en tuberías con secciones bruscas y tuberías con ramas laterales?
Respuesta: La propagación de ondas sonoras en los dos tipos de tuberías anteriores sigue las dos condiciones de contorno siguientes: presión sonora continua y velocidad del volumen continua.
Lo que hay que tener en cuenta aquí es que, a diferencia de la proyección de ondas sonoras, la propagación de ondas sonoras en la tubería es continua con la velocidad del volumen, en lugar de continua con la velocidad normal. Esto se debe a que el canto cerca de la interfaz no es uniforme y, según la ley de conservación de la masa, la velocidad del volumen debe ser continua. Mientras se cumplan estas dos condiciones, todos los problemas se resolverán.
3. ¿A qué puntos se debe prestar atención en la teoría de la guía de ondas acústicas?
Respuesta: Las condiciones para generar ondas sonoras que se propagan en la dirección Z en el tubo son. Por lo tanto, la onda de orden (0,0), es decir, la onda plana, definitivamente puede propagarse en la tubería. Si la tubería solo propaga ondas planas, la frecuencia de funcionamiento de la fuente de sonido debe ser menor que la frecuencia de corte de la tubería.
4. ¿Qué es la velocidad grupal? ¿Qué es la velocidad de fase?
Respuesta: Como se muestra en la figura, la propagación de ondas sonoras planas se puede representar mediante el movimiento de un haz, y su velocidad de movimiento es c0. Las ondas de orden superior son ondas planas que se propagan oblicuamente en un cierto ángulo con respecto al eje de la tubería. Su dirección de propagación está representada por AB y el frente de onda puede representarse por aa. ¿Con bb? Representado por líneas paralelas iguales. Suponiendo que el frente de onda es equivalente a amplitud y fase, ¿cuándo el frente de onda está en aa? La posición, amplitud y fase en la pared del tubo están en el punto e. Después del tiempo t, la onda se mueve a lo largo de la dirección del haz una distancia AB y el frente de onda ha alcanzado bb? , la velocidad de movimiento del punto A al punto C se llama velocidad de fase de la onda de orden superior y la distancia de propagación de la energía a lo largo del eje del tubo es solo AD, que se llama velocidad de propagación de la energía o velocidad de grupo.
1. ¿Qué son las cámaras anecoicas y las cámaras de reverberación?
Respuesta: Principio de la cámara anecoica: el coeficiente de absorción acústica de la pared de la habitación está cerca de la absorción acústica completa, es decir, el coeficiente de absorción acústica promedio es cercano a 1 y el campo acústico interior está cerca de el campo sonoro libre. Las cuñas absorbentes de sonido se utilizan comúnmente para lograr efectos de absorción de sonido.
Principio de la sala de reverberación: el coeficiente de absorción acústica de la pared de la habitación está cerca de la reflexión total, es decir, el coeficiente de absorción acústica promedio es cercano a 0 y la reverberación interior es fuerte.
2. ¿Qué es el campo sonoro difuso?
Respuesta: Un campo sonoro que cumple las siguientes condiciones se denomina campo sonoro difuso:
1) El sonido se propaga en línea recta a la velocidad del sonido c0 en forma de rayos sonoros. , y la energía del sonido transportada por los rayos de sonido viaja en todas direcciones. La probabilidad de propagación es la misma
2) Los rayos de sonido son irrelevantes y sus cambios de fase son aleatorios cuando se superponen
<; p>3) La densidad de energía sonora interior promedio es igual en todas partes.3. ¿Cuál es el coeficiente de absorción acústica?
Respuesta: La absorción acústica es el fenómeno de la pérdida de energía después de que las ondas sonoras golpean la superficie de los materiales. La absorción del sonido puede reducir los niveles de presión sonora en interiores. El índice que describe la absorción acústica es el coeficiente de absorción acústica A, que representa la relación entre la energía sonora absorbida por el material y la energía sonora incidente. Teóricamente, si un material refleja completamente el sonido, entonces su A = 0; si un material absorbe toda la energía sonora incidente, entonces su a = 1. De hecho, la a de todos los materiales está entre 0 y 1, lo que significa que es imposible reflejarlo y absorberlo por completo. Diferentes frecuencias tendrán diferentes coeficientes de absorción acústica. La curva característica de frecuencia del coeficiente de absorción acústica se utiliza para describir el rendimiento de absorción acústica de materiales a diferentes frecuencias. Según las normas ISO y las normas nacionales, el rango de frecuencia del coeficiente de absorción acústica en el informe de prueba de absorción acústica es de 100 a 5 KHz. El coeficiente de absorción acústica promedio obtenido al promediar los coeficientes de absorción acústica de 100-5 KHz refleja el rendimiento general de absorción acústica del material. Existen dos métodos para medir el coeficiente de absorción acústica de los materiales, uno es el método de la cámara de reverberación y el otro es el método del tubo de onda estacionaria. El método de la cámara de reverberación mide el coeficiente de absorción del sonido cuando el sonido incide aleatoriamente, es decir, la relación de pérdida de energía cuando el sonido ingresa al material desde todas las direcciones, mientras que el método del tubo de onda estacionaria mide el coeficiente de absorción del sonido cuando el sonido incide verticalmente, el ángulo de incidencia del sonido Son sólo 90 grados. Los coeficientes de absorción acústica medidos por los dos métodos son diferentes. El método de la cámara de reverberación es el método más utilizado en ingeniería, porque en aplicaciones prácticas de edificios, la incidencia del sonido es aleatoria. En algunos informes de medición, el coeficiente de absorción acústica será mayor que 1, debido a las condiciones medidas en el laboratorio. Teóricamente, la energía sonora absorbida por cualquier material no puede ser mayor que la energía sonora incidente y el coeficiente de absorción acústica siempre es inferior a 1. Cualquier valor medido del coeficiente de absorción acústica mayor que 1 no puede considerarse mayor que 1 en los cálculos reales de ingeniería acústica y se calcula como 1 como máximo. En una habitación, el sonido llenará rápidamente todos los rincones, por lo que colocar materiales fonoabsorbentes en cualquier superficie de la habitación tendrá un efecto de absorción acústica. Cuanto mayor sea el coeficiente de absorción acústica del material fonoabsorbente, mayor será el área de absorción acústica y más evidente será el efecto de absorción acústica.
1. El desarrollo y principios de la acústica arquitectónica.
Respuesta: La acústica arquitectónica es la ciencia que estudia los problemas ambientales acústicos en el interior de los edificios.
Estudia la calidad del sonido interior y el control del ruido en entornos construidos. Los registros más antiguos de la acústica arquitectónica se pueden encontrar en los Diez Libros de Arquitectura escritos por el arquitecto romano Vitruvio en el siglo I a.C. El libro describe métodos de modulación de sonido en los teatros griegos antiguos, como el uso de * * * cilindros generadores de sonido y superficies reflectantes para aumentar el volumen de las representaciones. En la Edad Media, las iglesias europeas utilizaban paredes con grandes espacios internos y bajos coeficientes de absorción acústica para generar largos sonidos de reverberación y crear una atmósfera religiosa misteriosa. Para mejorar la acústica del teatro se utilizaron vibradores que absorbían sonidos de baja frecuencia. Durante los siglos XV al XVII, algunos teatros construidos en Europa eran en su mayoría palcos circulares con asientos escalonados dispuestos cerca del techo. Al mismo tiempo, debido a la absorción de la energía sonora por parte del público y la ropa, y a la dispersión del sonido por la compleja decoración cóncava y convexa del interior del edificio, el tiempo de reverberación es moderado y la distribución del campo sonoro es relativamente uniforme. Este tipo de diseño en teatros u otros edificios puede que inicialmente esté destinado simplemente a resolver el problema de la vista, pero sin darse cuenta logra un buen efecto auditivo. En el siglo XVI, China construyó la famosa Cúpula Real del Templo del Cielo en Beijing, que tiene una pared de eco de 65 metros de diámetro que permite que los sonidos débiles viajen cien o doscientos metros a lo largo de la pared. Frente a las escaleras de la Bóveda Imperial también hay una piedra de tres tonos que se puede escuchar varias veces. Desde el siglo XVIII al XIX, el desarrollo de las ciencias naturales impulsó el desarrollo de la acústica teórica. A finales de 1919, la acústica teórica clásica alcanzó su apogeo. A principios del siglo XX, Sabin propuso la famosa teoría de la reverberación, que llevó la acústica arquitectónica al ámbito académico. Desde la década de 1920, con la aparición de las válvulas de vacío y la aplicación de amplificadores, se logró la medición de cantidades acústicas extremadamente pequeñas, lo que allanó el camino para el desarrollo posterior de la acústica arquitectónica moderna. Las tareas básicas de la acústica arquitectónica son estudiar las condiciones físicas y los métodos de tratamiento acústico de la propagación de ondas sonoras en interiores para garantizar buenas condiciones de escucha en interiores para estudiar y controlar las interferencias y los peligros del ruido en determinados espacios dentro y fuera del edificio;
2. El desarrollo y principios de la acústica ambiental.
Respuesta: La acústica ambiental es una rama de la física ambiental que estudia principalmente el entorno acústico y su interacción con las actividades humanas. Existen varios tipos de ondas sonoras en el entorno donde vivimos los humanos. Algunas se utilizan para transmitir información y realizar actividades sociales, que son necesarias para las personas; algunas pueden afectar el trabajo y el descanso de las personas, o incluso dañar la salud de las personas, que es lo que hacen las personas; No es necesario, llamado ruido. Para mejorar el entorno sonoro humano, asegúrese de que el lenguaje sea claro y fácil de entender y que la música sea hermosa. Desde principios del siglo XX se ha estudiado la calidad del sonido en las edificaciones, promoviendo la formación y desarrollo de la acústica arquitectónica. Desde la década de 1950, con el rápido desarrollo de la producción industrial y el transporte, la población urbana ha aumentado dramáticamente y ha habido cada vez más fuentes de ruido, lo que ha resultado en una contaminación acústica cada vez más intensa en el entorno de vida humana. Por lo tanto, no sólo es necesario mejorar la calidad del sonido dentro del edificio, sino también controlar el ruido dentro de un determinado espacio dentro y fuera del edificio para evitar daños causados por el ruido. La investigación sobre estos temas involucra física, fisiología, psicología, biología, medicina, arquitectura, música, comunicación, derecho, administración y muchas otras disciplinas. Después de una larga investigación, los resultados convergieron gradualmente, formando una ciencia integral: la acústica ambiental. En el Octavo Congreso Internacional de Acústica celebrado en 1974 se utilizó oficialmente el término acústica ambiental. El contenido de la acústica ambiental es principalmente estudiar la generación, transmisión y recepción del sonido y sus efectos fisiológicos y psicológicos en el cuerpo humano; estudiar tecnología y medidas de gestión para mejorar y controlar la calidad del ambiente acústico;
3. El desarrollo y principios de la hidroacústica.
Respuesta: La hidroacústica es una rama de la acústica. Estudia principalmente la generación, propagación y recepción de ondas sonoras bajo el agua para resolver problemas acústicos relacionados con la detección de objetivos submarinos y la transmisión de información. Con el desarrollo y utilización del océano, la hidroacústica se ha desarrollado y utilizado ampliamente. Alrededor del año 827, científicos suizos y franceses midieron por primera vez la velocidad del sonido en el agua con considerable precisión. En 1912, el barco de pasajeros "Giant" chocó con un iceberg y se hundió, lo que llevó a algunos científicos a estudiar la ecolocalización de los icebergs, lo que marcó el nacimiento de la hidroacústica. Fessenden en los Estados Unidos diseñó y fabricó un transductor hidroacústico eléctrico que podía detectar icebergs a dos millas náuticas de distancia en 1914. En 1918, Langevin produjo un transductor piezoeléctrico para generar ondas ultrasónicas y aplicó la recientemente emergente tecnología de amplificación de tubos de vacío para detectar objetivos a larga distancia en el agua. Recibió por primera vez el eco de un submarino, creó la hidroacústica moderna e inventó. sonar.
Posteriormente, la innovación de los transductores hidroacústicos, los resultados de la investigación hidroacústica sobre el mecanismo del gradiente de temperatura que afecta las rutas de propagación del sonido y el cambio del coeficiente de absorción del sonido con la frecuencia, llevaron a la mejora continua del sonar y desempeñaron un papel importante en la Batalla de el Atlántico contra los submarinos alemanes durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la Segunda Guerra Mundial, con el fin de mejorar la capacidad de detectar objetivos de largo alcance (como submarinos), el enfoque de la investigación hidroacústica se centró en baja frecuencia, alta potencia, aguas profundas y procesamiento de señales. Al mismo tiempo, los campos de aplicación de la hidroacústica son cada vez más amplios y han surgido muchos dispositivos nuevos, como torpedos guiados hidroacústicamente, sonares de exploración acústicos activos y pasivos, comunicadores hidroacústicos, boyas hidroacústicas, velocímetros hidroacústicos y detección de eco. instrumento, detector de peces, baliza de navegación hidroacústica, geomorfólogo, perfilador de fondos, liberador hidroacústico, telemetría y controlador hidroacústico, etc. Los temas de investigación en hidroacústica moderna cubren una amplia gama de temas, que incluyen principalmente: nuevos transductores hidroacústicos; acústica no lineal en el agua: la estructura espaciotemporal de los campos sonoros hidroacústicos; tecnología de procesamiento de señales hidroacústicas, ruido y reverberación, dispersión y altibajos, reflejos de objetivos y barcos; ruido de radiación; características acústicas de los medios marinos, etc. En particular, la hidroacústica se está interconectando con la oceanografía, la geología, la biología acuática y otras disciplinas para formar campos de investigación como la acústica de los océanos.
1. ¿Qué es la tecnología de reconocimiento de voz?
Respuesta: La tecnología de reconocimiento de voz es una de las diez tecnologías más importantes en el campo de la tecnología de la información entre 2000 y 2010. El reconocimiento de voz es un tema interdisciplinario y gradualmente se está convirtiendo en una tecnología clave para la interfaz persona-computadora en la tecnología de la información. La combinación de tecnología de reconocimiento de voz y tecnología de síntesis de voz permite a las personas deshacerse del teclado y operar mediante comandos de voz. La aplicación de la tecnología de voz se ha convertido en una industria emergente de alta tecnología competitiva. La tecnología de reconocimiento de voz es una alta tecnología que permite a las máquinas convertir señales de voz en texto o comandos correspondientes mediante el proceso de reconocimiento y comprensión. En la actualidad, la tecnología de reconocimiento de voz convencional se basa en la teoría básica del reconocimiento de patrones estadísticos. Un sistema completo de reconocimiento de voz se puede dividir aproximadamente en tres partes: (1) Extracción de características del habla: su propósito es extraer una secuencia de características del habla que cambian con el tiempo a partir de la forma de onda del habla. (2) Modelo acústico y coincidencia de patrones (algoritmo de reconocimiento): los modelos acústicos generalmente generan características del habla obtenidas mediante algoritmos de aprendizaje. En el reconocimiento, las características del habla de entrada se comparan con modelos acústicos (patrones) para obtener los mejores resultados de reconocimiento. (3) Modelo de lenguaje y procesamiento del lenguaje: el modelo de lenguaje incluye una red gramatical compuesta por comandos de reconocimiento de voz o un modelo de lenguaje compuesto por métodos estadísticos que pueden realizar análisis gramatical y semántico. Para los sistemas de reconocimiento de voz con poco vocabulario, la parte de procesamiento del lenguaje a menudo no es necesaria.
2. ¿Cuál es el principio del control activo del ruido?
Respuesta: En la figura se muestra un sistema típico de control de ruido activo adaptativo de un solo canal. El sistema de control activo de ruido consta de dos partes: el controlador y la parte electroacústica. El controlador se divide en analógico y digital; la parte electroacústica incluye principalmente fuentes de sonido secundarias, sensores de referencia y sensores de error.
3. ¿Qué es el control activo?
Respuesta: El control activo activo es un tipo de control activo. Por ejemplo, si se utiliza un controlador activo para monitorear el crecimiento de una planta, el controlador generalmente usa algún modelo matemático de dinámica de la planta para monitorear, pero la planta ajustará su crecimiento en cualquier momento debido a cambios de temperatura u otras condiciones ambientales. De esta manera, el controlador se ajustará constantemente para satisfacer las necesidades de la planta a medida que cambia. Si las plantas cambian demasiado rápido, el controlador fallará. El control activo monitorea continua o periódicamente el dispositivo y actualiza su modelo dinámico interno del dispositivo.
4. ¿Cuáles son las aplicaciones del control activo en acústica?
Respuesta: Los silenciadores activos se pueden desarrollar aplicando el principio de control activo del ruido. En términos generales, puede eliminar el ruido aleatorio dentro de dos octavas y la cantidad de reducción de ruido está entre 15 dB y 20 dB. Para ruido de una sola frecuencia, la reducción de ruido puede alcanzar Zi) dB-30 dB, y la banda de frecuencia de silenciamiento típica está entre 40 Hz y 400 Hz.
Control activo del ruido en la cabina: Además de las medidas tradicionales de reducción de vibraciones y ruido, la tecnología de control activo se puede utilizar para reducir el ruido de baja frecuencia en cualquier tipo de vehículo militar, como automóviles de lujo, vehículos blindados y tanques. necesidad extremadamente urgente de tecnología de control activo. El ruido proviene principalmente de dos aspectos: ① el ruido propio del vehículo, como el ruido del motor y el ruido del escape, ingresa a la cabina a través del acoplamiento o transmisión de vibración estructural; ② el ruido de fricción entre las ruedas y el suelo y el ruido externo; (principalmente ruido del tráfico) ingresan a la cabina. Para el control activo del ruido propio del vehículo, se puede utilizar un sistema de control anticipativo porque la señal de vibración de la carrocería o la señal de velocidad del motor se pueden extraer como señal de referencia. Para el control activo del ruido exterior, es difícil obtener una señal de referencia, por lo que a menudo se utiliza el control por retroalimentación. Hay dos opciones para la disposición de las fuentes de sonido secundarias: una es utilizar toda la cabina como cavidad de sonido, colocar las fuentes de sonido secundarias dentro de la cabina y controlar la energía del sonido en la cavidad para minimizarla; Coloque la fuente de sonido secundaria en el asiento. Las fuentes de sonido secundarias se introducen cerca de los oídos humanos en ambos lados del camino de retorno para reducir el anclaje del sonido en el espacio local donde se encuentran los oídos humanos. Este tipo de dispositivo de soporte activo se llama soporte de fuente y puede reducir en gran medida el ruido, pero limita el rango de actividades de las personas y afecta la comodidad de conducción de los pasajeros. También hay orejeras con cancelación activa de ruido y absorbentes de sonido activos.
5. ¿Qué son el ruido blanco y el ruido rosa?
Respuesta: El ruido aleatorio con la misma energía en todas las frecuencias se llama ruido blanco. A juzgar por la respuesta de frecuencia de nuestros oídos, suena como un "silbido" muy brillante (la frecuencia se duplica cada octava más alta. Por lo tanto, la energía en la región de alta frecuencia también aumenta significativamente). El ruido rosa se refiere a un ruido aleatorio con la misma energía en cada octava. Nuestros oídos reciben estos sonidos con una respuesta de frecuencia "plana" (debido a que el ruido rosa se basa en octavas en lugar de frecuencias individuales, no hay aumento de energía a medida que las frecuencias aumentan). Debido a esta característica y al enfoque de RTA en un rango de octava o 1/3 de octava, el ruido rosa es muy útil para medir la respuesta de frecuencia de equipos de audio y determinar una sala para aplicaciones de refuerzo de sonido.
No sé si estos te son útiles. Si es así, ¿hay otros?