Влияние неоднородностей на распространение звука высокой частоты

Влияние неоднородностей на распространение звука высокой частоты

На распространение звука высокой частоты, в частности ультразвука, у которого длины волн очень малы, оказывают влияние мелкие неоднородности. Такие неоднородности обычно имеются в естественных водоемах. Это микроорганизмы, пузырьки газов и т.д. Они поглощают и рассеивают энергию звуковых волн. В результате с повышением частоты звуковых колебаний дальность их распространения сокращается.

Особенно сильно этот эффект заметен в поверхностном слое воды, где больше всего неоднородностей. Рассеяние звука неоднородностями, а также неровностями поверхности воды и дна вызывает явление подводной реверберации, которая может стать значительной помехой для ряда практического применений гидроакустики. Пределы дальности распространения подводного звука лимитируются также собственными шумами приемников и моря. Шум моря возникает от ударов волн на поверхности воды, морского прибоя, шума перекатываемой гальки, а также создается морской фауной.

Гидроакустика получила широкое практическое применение, в частности в технической разведке, так как никакие виды электромагнитных волн, включая и световые, не распространяются в воде (вследствие ее большой электропроводности) на сколько-нибудь значительные расстояния. Только звук может служить единственным возможным средством получения информации и средством связи под водой. Для этих целей пользуются как звуковыми частотами 300... 16000 Гц, так и ультразвуковыми от 16 кГц и выше. Наиболее широко в гидроакустической разведке применяются эхолоты и гидролокаторы, которыми пользуются для поисковых работ, обнаружения морских и подводных целей. Также используются шумопеленгаторы, определяющие направление на источник акустических колебаний звуковых и инфразвуковых частот.

Для средств акустической разведки информативен прежде всего речевой сигнал. Естественно, что спектральные и энергетические характеристики речевого сигнала весьма индивидуальны и нестационарны. При проектировании технических средств перехвата речевой информации в акустическом канале и при организации работ по защите этой информации используются стандартные усредненные характеристики.

Простейшими являются волны, в которых давление р изменяется по синусоидальному закону:

Влияние неоднородностей на распространение звука высокой частоты

Яндекс.Метрика