Cavers Mailing List     № 7160

Re: echogram technique

Автор: Aлександр
Дата: 3 Apr 2005


GR> Мне несколько раз приходилось сталкиваться в пещерных узостях с тягой
GR> настолько сильной, что движение воздуха было вполне слышимым. Обычно это
GR> что-то типа низкочастотного гула, реже - более высокий звук. Интересно, при
GR> каких условиях возможно возникновение такого явления (имеется в виду именно
GR> звук, не тяга вообще)? Интуитивно понятно, что имеющие отношение параметры -
GR> скорость и, возможно, конфигурация хода, но хотелось бы услышать мнение
GR> специалиста - что является определяющим условием и как это работает. Можно
GR> ли сказать что-то о полости за узостью, анализируя такой звук, или он
GR> полностью определяется только параметрами самой узости и скоростью ветра?
GR> Еще бы увидеть какие-нибудь цифры и/или формулы по поводу - было бы вообще
GR> здорово...

Насколько я понимаю, здесь имеет место тот же эффект, что и в некоторых духовых музыкальных
инструментах. Поток воздуха, проходя через узость испытывает турбулентные возмущения, имеющие
достаточно широкий спектр. За узостью находится объемный резонатор, имеющий множество частот
резонанса. Например, для помещения размерами 10х6х4 м частоты резонансов будут: 17 Гц, 28Гц, 33Гц,
34 Гц, 42 Гц, 44 Гц, 46 Гц, 51 Гц.... Чем выше диапазон частот, тем больше резонансов, но отклик их
меньше. Поэтому существенны здесь низкочастотные резонансы, которые и дают упомянутый Вами
низкочастотный гул. Кстати, при нахождении в узости с тягой воздуха поблизости от больших объемов мы
можем подвергаться и некоторой опасности - именно здесь в щели сосредоточена наибольшая энергия
"резонансного" инфразвука, исходящего от гудящей полости. Может стать плохо, будьте осторожны!
Что касается расчетных соотношений, то они довольно просты:
1. Резонансы помещения с характерными размерами X, Y, Z (длина, ширина, высота):
   f=C0/2 * sqrt((p/X)^2+(q/Y)^2+(n/Z)^2), где p,q,n - целые числа, в том числе 0.
                                               С0=340 м/с - скорость звука
   Наиболее сильны осевые резонансы (два осевых числа из трех = 0, оставшееся=1), и касательные
   (один =0, два=1) и косые (все 1).
2. Основная частота резонатора Гельмгольца (замкнутый объем V с горлышком сечением S и длиной L):
   f=C0/2pi * sqrt(S/(V*L)) pi - пи

   В интернете есть ряд статей на эту тему, однако сведения там довольно скудные:
   http://office.hi-fi.ru/doc/read.php?id=1871

   Я не являюсь специалистом по акустике, я специалист по ЦОС (цифровая обработка сигналов), поэтому
   написать программу мне легко, но нужно понять детально, как по резонансам и времени реверберации
   правильно определить параметры полости. Для этого мне и нужна помощь. Кстати, только недавно
   провел эксперимент в комнате - по двум-трем четким резонансам осевые размеры комнаты определяются
   более-менее приемлемо.
--
Best regards,
 Aлександр




CML archive browser created by Pavel Gulchouck