Cavers Mailing List     № 7139

echogram technique

Автор: daniel_usikov
Дата: 31 Mar 2005

Молодец, Александр!

Конечно, спелеологам нужен эхолокатор.
Для начала, я бы предложил варинт, который используют летучие мыши, то есть короткий импульс звука с последующим наблюдением графика амплитуды возврата, как функции времени. Более продвинутая модель эхолокатора, должна еще дальше использовать метод летучих мышей, то есть производить импульс звука с переменной частотой и затем строить график затухания эха для различных частот. Этот метод может сказать какого объема полости находятся как далеко. По поводу выбора частот. Летучая мышь использует ультразвук, потому что она дожна видеть насекомых. Размер полости, который интересует спелеолога, имеет характерный размер по крайней мере десятки раз больше размера насекомого. Поэтому оптимальная частота должна быть около 50-400 герц. Возможно, чтобы повысить чувствительность прибора и использовать принцип супергетеродина в усилителях, стоит модулировать основную, низкочастотную волну более высокочастотной волной.

Если к этому эхолокатору добавить миниатюрную камеру на гибкой штанге для обследования ближней окрестности щели, то получился бы универсальный пробник. Персональный компьютер, который нужен для работы камеры, мог бы тогда быть использован также для анализа эхограмм, что позволило бы разделить генераторы и приемники звука, то бишь, динамик и микрофон, от програмного обеспечения, которое, конечно бы постоянно модифицировалось, и им можно было бы обмениваться.

Пришлите мне wav файл для какой-нибудь полости расположенной за трещиной, и я посмотрю в первом приближении, на что похожа эхограмма. Конечно, было бы неплохо иметь 2-3 таких эталонных объекта с известной геометрией, чтобы сравнивать различные методы анализа эхограмм.

Даниил Усиков


 >> так, для хода диаметра a=0.5м характерная
>> критическая длина волны будет как раз lamda_cr~a, что соответствует
>> частоте nu_cr=с/a~600Гц.

NA> возникают у общественности на основе изученного курса электродинамики
NA> в разделе, касающемся волноводов электромагнитных волн.

NA> Пример из жизни. Как вы думаете, смог бы капитан корабля через матюкальник
NA> передавать сообщения в машинное отделение, если бы вся эта теория с
NA> критическими длинами имело место ;-)
 
Товарищи дорогие!
Не путайте _поперечные_ электромагнитные волны с _продольными_ аккустическими (упрутие волны)!!!
Труба, объем, меандр - они НЕ ИМЕЮТ критической длины аккустической волны. Они представляют собой
резонаторы, имеющие один/несколько главных резонансов. (Та же ситуация с нашим голосовым трактом,
формирующим нашу речь). При прохождении звуковой волны сквозь такой резонатор вследствии резонансных
явлений и переотражений возникает реверберация, то есть изменение интенсивностей спектральных
составляющих исходного звука и растягивание его во времени. Для разных типов аккустических помещений
(большой зал, комната и т.д.) величина задержки различается очень заметно (на порядки). Ухо
прекрасно анализирует реверберационную картину и мозг подбирает наиболее похожий знакомый образ
("слышно, как сквозь трубу" и т.п.), так что исследование реверберационной картины некоторого
эталонного сигнала (лучше шумоподобного - удар, резкий крик) может дать довольно много данных о
форме полости, ее размерах, материале стен и т.д. Имея значительный опыт подобных наблюдений,
человек способен довольно точно по звуку оценивать все выше перечисленное. Я не имею такого опыта,
но хочу показать, что это не только возможно, но и имеет место на практике. Интересно было бы
подумать над технической реализацией этой идеи. Достаточно было бы для начала записывать процесс
"эхоисследования" на диктофон непосредственно в условиях пещеры, а затем анализировать в каком-либо
звуковом редакторе, например. Имея опыт по исследованию априорно известных полостей, можно было бы
методом сравнения перейти к анализу неизвестных/предполагаемых.



--
Best regards,
 Aлександр




CML archive browser created by Pavel Gulchouck