Акустический журнал, 2000, 46, выпуск 5

   

Андреева И.Б., Галыбин Н.Н., Тарасов Л.Л. «О вертикальной структуре акустических характеристик звукорассеивающих слоев океана» c. 581-587

В ходе многочисленных натурных экспериментов в океане впервые получены количественные данные о вертикальной структуре акустических характеристик звукорассеивающих слоев океана. Кратко описан метод измерений, принесший авторам информацию по тысячам географических точек Мирового океана в диапазоне частот 3–20 кГц. Предложена упрощенная модель этой структуры, состоящая из нескольких ярусов рассеяния, разделяющихся по глубине. Параметрами модели являются: глубины ярусов; вклад каждого из них в величину суммарной силы слоя; средние значения коэффициента обратного объемного рассеяния в пределах каждого яруса. В качестве примеров даны описания моделей дневной структуры на пяти разрезах в Атлантическом океане, длина которых доходит до нескольких тысяч километров. Показано, что параметры модели зависят как от океанических условий, так и от частоты зондирования. Последнее подтверждает, что в процессах рассеяния на разных частотах доминируют разные группы обитателей звукорассеивающих слоев, которые по-разному реагируют на изменение гидрологических условий. В частности, при пересечении разрезом крупных течений перестройка вертикальной структуры и изменения численных параметров модели существенно зависят от частоты звука.

Акустический журнал, 46, 5, c. 581-587 (2000) | Рубрика: 07.08

 

Архипов И.О., Гитлин В.Б. «Выделение основного тона речевого сигнала с использованием активно генерируемой функции решений» c. 588-595

Рассмотрен метод выделения основного тона, использующий функцию решений, такую, что ее максимум по амплитуде превышает возможные добавочные максимумы анализируемого сигнала на периоде основного тона. В качестве варианта предварительной обработки телефонного сигнала предложено сглаживать сигнал всплесковым окном. Сопоставительные эксперименты показали, что предложенный метод выделения основного тона был предпочтительнее почти во всех случаях, за исключением чистого сигнала, где лучшим был метод ЛЛК.

Акустический журнал, 46, 5, c. 588-595 (2000) | Рубрика: 13.05

 

Байков С.В., Свет В.Д., Сизов В.И. «Экспериментальные исследования разрешающей способности и чувствительности звуковизора с линзовым объективом» c. 596-600

Приведены данные экспериментальных измерений разрешающей способности по полю зрения опытного образца звуковизора с иммерсионным акустическим объективом. Показано, что измеренные параметры хорошо совпадают с результатами расчета. Выполнены измерения уровней собственных шумов и абсолютной чувствительности звуковизора, которая составила 0,008 Па/√Гц.

Акустический журнал, 46, 5, c. 596-600 (2000) | Рубрика: 06.17

 

Богаченков A.Н., Маев Р.Г., Титов С.А. «Измерительный сканирующий акустический микроскоп с гармоническим зондирующим сигналом» c. 601-608

Предложен принцип построения сканирующего акустического микроскопа с гармоническим зондирующим сигналом, предназначенного дли измерения акустических параметров локальных, однородных областей плоских образцов. Особенностью прибора является использование эффекта Доплера, возникающего при отражении зондирующей волны от исследуемой поверхности образца, которому сообщается равномерное движение относительно фокусирующего ультразвукового преобразователя микроскопа. Теоретически показано, что спектр принимаемого сигнала определяется произведением коэффициента отражения и передаточной функцией преобразователя. Рассмотрены погрешности метода измерения, проанализированы источники искажений сигналов. Продемонстрирована высокая чувствительность результата измерений к ошибкам сканирующей системы. Описан разработанный измерительный микроскоп, в котором применен акустический интерферометр для обеспечения необходимой точности измерения координаты сканирования. Для частоты зондирующего сигнала 65 МГц измерена передаточная функция микроскопа, по измеренной фазе коэффициента отражения методом нелинейного оценивания параметров определены значения плотности и скоростей объемных волн для однородного изотропного образца. На примере плавленого кварца показано, что погрешность измерения составляет 7,2% для плотности, 2,3 и 0,7% для скоростей продольной и поперечной волн соответственна. Проведено также определение двумя способами скорости вытекающей поверхностной волны (ПАВ). Один способ основан на измерении положения точки перегиба экспериментальной фазы коэффициента отражения, другой – на расчете скорости ПАВ, соответствующей измеренным значениям плотности и скоростям объемных волн. Найдено, что погрешности этих методов равны 0,42 и 0,17% соответственно.

Акустический журнал, 46, 5, c. 601-608 (2000) | Рубрика: 06.17

 

Богданов С.В. «Акустический метод определения упругих и пьезоэлектрических постоянных кристаллов 6mm- и 4mm-классов» c. 609-612

Предложен акустический метод определения упругих и пьезоэлектрических постоянных кристаллов 6mm- и 4mm-классов, основанный на методике, изложенной в [9] для ромбических кристаллов тт2-класса. Для определения всех упругих и пьезоэлектрических постоянных достаточно трех образцов, а для кристаллов 6mm-класса – двух образцов. Для кристаллов рассматриваемых классов этот метод применим лишь при условии, что знаки пьезоконстант заранее известны. Зная знак электрострикции этих кристаллов, относительные знаки пьезоконстант определяются однозначно. Это позволяет разработанную ранее методику работы [9] распространить также и на кристаллы 6mm-, 4mm-классов.

Акустический журнал, 46, 5, c. 609-612 (2000) | Рубрика: 04.14

 

Бондарь Л.Ф., Бугаева Л.К., Рутенко А.Н. «Влияние прилива на распространение звука в шельфовой зоне Японского моря» c. 613-623

Обсуждаются результаты натурных и численных исследований влияния поверхностного и внутреннего приливов на распространение акустических волн с частотой 315 Гц вдоль стационарных трасс протяженностью от 260 м до 23 км и ориентированных поперек шельфа Японского моря. Измерения проводились с помощью автономных радиогидроакустических приемных станций, оснащенных гидрофонами и скалярно-векторным приемником, и двух вертикальных акустико-гидрофизических измерительных систем. Установлено, что флуктуации интенсивности акустических сигналов, распространяющихся по протяженным трассам, из-за рефракции на неоднородностях поля скорости звука, создаваемых различными гидродинамическими процессами, утрачивают линейную связь с изменениями свойств волновода, вызываемыми приливообразующими силами, но измерения вариации их фазы могут применяться в качестве количественных индикаторов его интегральных изменений.

Акустический журнал, 46, 5, c. 613-623 (2000) | Рубрика: 07.03

 

Вадов Р.А. «Поглощение и затухание низкочастотного звука в морской среде» c. 624-631

Рассматриваются оригинальные экспериментальные материалы по затуханию низкочастотного звука в Средиземном, Черном, Японском, Балтийском морях и северо-западной части Тихого океана. Воды этих регионов заметно различаются температурой и соленостью. Анализ представленных материалов проводится с целью получения выражения, пригодного для расчета коэффициента поглощения низкочастотного звука в морской воде, При этом учитываются опубликованные ранее результаты измерений времени релаксации низкочастотного процесса, связанного с присутствием бора в морской воде (выполненные методом температурного скачка), выявленная в 1970-х годах зависимость поглощения от водородного показателя, а также результаты экспериментальных исследований поглощения звука на частотах выше 5–10 кГц. В результате проведенного (в предположении существования низкочастотного релаксационного процесса) анализа предлагается соотношение, связывающее низкочастотное поглощение с температурой, соленостью и водородным показателем рН, одинаково хорошо описывающее экспериментально полученную частотную зависимость затухания для четырех рассмотренных регионов (кроме Балтийского моря). Отмечаются повышенные коэффициенты затухания для мелких морей, а также для глубоководных регионов, воды которых подвержены влиянию сильных течений, проливных зон, зон смешения разнородных вод, где помимо поглощения существенную роль играет рассеяние звука на неоднородностях морской среды, утечка звуковой энергии в дно.

Акустический журнал, 46, 5, c. 624-631 (2000) | Рубрика: 07.07

 

Гаврилов Л.Р., Хэнд Дж.У., Юшина И.Г. «Двумерные фазированные решетки для применения в хирургии: сканирование несколькими фокусами» c. 632-639

Проведены численное моделирование и сравнительный анализ акустических полей, создаваемых двумерными фазированными решетками, предназначенными для ультразвуковой хирургии, для случая сканирования несколькими фокусами (в частности, 9 фокусами, выстроенными в одну линию, а также сеткой из 9 фокусов в виде квадрата 3×3 фокуса). Расчеты проводились для решеток с элементами, расположенными на поверхности как регулярным образом (в виде квадратов, колец или шестиугольников), так и случайным образом. Предложены критерии для оценки "качества" распределений интенсивности в попе, создаваемом решеткой при сканировании несколькими фокусами. Качество распределений интенсивности для решеток из 255 и 256 элементов диаметром 5 мм, расположенных на поверхности решетки регулярным образом (в виде квадратов, колец или шестиугольников), существенно уступало таковому для решеток из 256 случайно расположенных элементов. Из регулярных решеток относительно лучшее качество распределений интенсивности было получено для кольцевых решеток, наихудшее – для решеток из элементов, расположенных в виде квадратов или шестиугольников. Нерегулярность в расположении элементов на поверхности решеток улучшала качество распределений, уменьшая уровень вторичных максимумов интенсивности в создаваемом решеткой поле и, прежде всего, в фокальной плоскости.

Акустический журнал, 46, 5, c. 632-639 (2000) | Рубрика: 14.03

 

Гостев B.С., Швачко Р.Ф. «Каустики и объемная предреверберация в приповерхностном океаническом волноводе» c. 640-643

Рассматривается кинематическая модель объемной предреверберации, вызванной рассеянием звука на неоднородностях различного происхождения в каустических зонах приповерхностного океанического волновода. Приводятся расчетные оценки величины эффекта в зависимости от расстояния, количества циклов лучей, ширины индикатрисы рассеяния.

Акустический журнал, 46, 5, c. 640-643 (2000) | Рубрика: 07.09

 

Ерофеев В.И., Солдатов И.Н. «Акустические воины во вращающемся идеальном газе» c. 644-649

Рассмотрено распространение акустических волн во вращающемся идеальном газе, когда стратификация по плотности вследствие вращения существенна. Для описания волн, распространяющихся перпендикулярно оси вращения, предложено уравнение для скалярной величины – функции от плотности. Представлены зависимости фазовой и групповой скоростей акустогироскопической волны от частоты. Показано, что стратификация газа приводит к экспоненциальному затуханию амплитуды акустической волны, излучаемой вблизи оси вращения, и не оказывает влияния на инерционно-гироскопическую волну.

Акустический журнал, 46, 5, c. 644-649 (2000) | Рубрика: 06.01

 

Зверев В.А., Коротин П.И., Матвеев А.Л., Салин Б.М., Турчин В.И. «Обращенный апертурный синтез в акустическом темном поле» c. 650-657

Рассмотрена методика выделения сигнала, рассеянного движущимся акустическим экраном, позволяющая сформировать изображение рассеивателя. Результаты предварительного численного расчета, выполненного для свободного пространства, удовлетворительно совпадают с полученными в озерном натурном эксперименте. Хорошее согласие теории и эксперимента достигается при апертурном синтезе по модулю сигнала. Рассмотренный метод апертурного синтеза отличается использованием протяженной акустической антенны в режиме сопровождения цели. Это дает дополнительное условие для определения параметров эксперимента, позволяя определить два таких параметра.

Акустический журнал, 46, 5, c. 650-657 (2000) | Рубрика: 04.12

 

Копыл Е.А., Лысанов Ю.П. «Оценки времен и углов прихода поверхностной предреверберации в океане» c. 658-661

Рассмотрена акустическая предреверберация, обусловленная рассеянием звука на взволнованной поверхности океана. Для случая низкочастотного рассеяния, описываемого первым приближением метода малых возмущений, рассчитаны времена и углы прихода предреверберационных сигналов в приповерхностном звуковом канале в зависимости от скорости ветра, частоты звука и дистанции.

Акустический журнал, 46, 5, c. 658-661 (2000) | Рубрика: 07.09

 

Кудряшов В.М. «Антенная решетка в звуковом поле волновода арктического типа» c. 662-670

Рассматривается антенная решетка, помещенная в волновод арктического типа. Звуковое поле в волноводе формируется точечным источником звука и изотропной помехой, создаваемой ледовым покровом. Решетка работает в особом режиме, когда выходные сигналы соответствуют отдельным модам звукового поля. Сигнал, снимаемый с антенны, подвергается корреляционной обработке с конечным временем усреднения. Показано, что в зависимости от способа обработки выходного сигнала рост отношения сигнал/помеха может достигать 40–60 дБ при длительности реализации, равной 1 минуте, а качество обнаружения полезного сигнала повышается.

Акустический журнал, 46, 5, c. 662-670 (2000) | Рубрика: 07.19

 

Кулаков А.В., Попов Р.Ю. «Определение интервалов временной стабильности параметров гидроакустического канала» c. 671-679

Исследуется временная изменчивость параметров океанического волновода протяженностью до ∼300 км вблизи восточного побережья Камчатки. Используются сигналы, линейно модулированные по частоте в полосе 600–800 Гц. Анализируются относительные вклады различных процессов, проистекающих в океанической среде. Оценено влияние дрейфа излучающего судна. Получены оценки снизу интервалов стабильности параметров волновода. Основной вклад во временную изменчивость условий распространения, по-видимому, дает динамика внутренних волн. Рассмотрена возможность адаптации приема к характеристикам звукового канала.

Акустический журнал, 46, 5, c. 671-679 (2000) | Рубрика: 07.01

 

Маков Ю.Н. «Волноводное распространение звуковых пучков в нелинейной среде» c. 680-684

Теоретически показана возможность полноводного распространения звуковых пучков при компенсации дифракционной расходимости нелинейной рефракцией. Полученное стационарное по продольной координате решение нелинейного уравнения для звукового пучка (уравнения Хохлова–Заболотской) описывает характерный дугообразный волновой профиль пучка и самолокализованное распределение по поперечной координате пиковых значений этого профиля. Обсуждаются физические и математические особенности данного явления в нелинейной акустике в сопоставлении с хорошо известным аналогом в нелинейной оптике. Предложена схема экспериментальной реализации волноводного распространения акустических пучков.

Акустический журнал, 46, 5, c. 680-684 (2000) | Рубрика: 05.07

 

Ройтман А.Б. «Использование акустического сигнала для диагностики поперечной трещины в консольном образце» c. 685-689

Описаны результаты экспериментальных исследований, на основе которых разработана диагностика обнаружения и развития поперечной трещины в консольном образце. В качестве диагностического критерия использовался коэффициент гармоник, который подсчитывался как отношение среднего квадратичного значения амплитуд высших гармоник к среднему квадратичному значению амплитуды исследуемого звукового сигнала. Установлено, что с помощью коэффициента гармоник акустического сигнала можно обнаруживать появление поперечной трещины в консольном образце, наблюдать за изменением структуры образца в период времени, предшествующий разрушению, и следить за развитием трещины.

Акустический журнал, 46, 5, c. 685-689 (2000) | Рубрика: 14.04

 

Фокина М.С., Фокин В.Н. «Отражение плоских волн от упругой слоистой среды: резонансный подход и численное моделирование» c. 690-697

Резонансный подход, ранее развитый Н. Überall для модели жидкого слоя, лежащего на жидком полупространстве, расширен для модели упругого слоя, лежащего на упругом полупространстве. С использованием матричной техники Томсона–Хаскелла получено точное аналитическое выражение для комплексного коэффициента отражения. Получены характеристические уравнения и аналитически найдены их корни, определяющие положения резонансов коэффициента отражения относительно продольных и поперечных волн. В резонансном подходе точное выражение для коэффициента отражения заменяется приближенным выражением, описывающим поведение коэффициента отражения вблизи резонансов. Проведено сопоставление результатов расчета точных и приближенных значений коэффициентов отражения и показано хорошее совпадение результатов вблизи частотных и угловых резонансов.

Акустический журнал, 46, 5, c. 690-697 (2000) | Рубрики: 04.03 04.12

 

Хитрик В.Л. «Об акустическом резонансе в турбомашинах центробежного типа» c. 698-701

Теоретически рассмотрено возбуждение звука внутри центробежного насоса источником колебаний давления, помещенным во входное сечение рабочего лопаточного колеса. Отличительной особенностью в постановке задачи является то, что межлопаточные каналы и кольцевой канал между колесом и кожухом насоса (кольцевой отвод) рассматриваются как единая акустическая система. Показано, что при определенных условиях возбуждение звука внутри центробежного насоса может иметь резонансный характер. Получено уравнение для определения резонансных частот.

Акустический журнал, 46, 5, c. 698-701 (2000) | Рубрика: 10.06

 

Балабаев С.М., Ивина Н.Ф., Шишлов К.Н. «Спектр собственных частот конечной пьезокерамической оболочки» c. 702-703

Акустический журнал, 46, 5, c. 702-703 (2000) | Рубрика: 04.08

 

Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Любавин Л.Я., Стромков А.А. «Влияние неточности априорной информации при оценке средней температуры водного слоя в акустической томографии океана» c. 704-706

Акустический журнал, 46, 5, c. 704-706 (2000) | Рубрики: 07.16 07.17

 

Клочков Б.Н. «Нелинейные виброакустические процессы на поверхности биоткани» c. 707-709

Акустический журнал, 46, 5, c. 707-709 (2000) | Рубрика: 13.02

 

«Андрей Владимирович Римский-Корсаков (к 90-летию со дня рождения)» c. 710-711

Исполнилось 90 лет Андрею Владимировичу Римскому-Корсакову, выдающемуся ученому-акустику, доктору физико-математических наук, профессору, лауреату Государственной премии СССР.

Акустический журнал, 46, 5, c. 710-711 (2000) | Рубрика: 03

 

«Юрий Иванович Тужилкин (к 70-летию со дня рождения)» c. 712

19 апреля 2000 г. исполнилось 70 лет Юрию Ивановичу Тужилкину, кандидату физико-математических наук, заведующему лабораторией Акустического института им. академика Н.Н. Андреева, известному исследователю в области акустики океана.

Акустический журнал, 46, 5, c. 712 (2000) | Рубрика: 03

 

«Николай Николаевич Андреев (к 120-летию со дня рождения)» c. 713-715

Исполнилось 120 лет со дня рождения и 30 лет со дня кончины академика Николая Николаевича Андреева, одного из создателей Акустического института Академии наук СССР – института, который теперь носит его имя. Он был основателем и первым главным редактором Акустического журнала.

Акустический журнал, 46, 5, c. 713-715 (2000) | Рубрика: 03

 

«Владимир Александрович Красильников (14.09.1912–17.03.2000)» c. 716-717

17 марта 2000 г., на 88-м году жизни трагически погиб Владимир Александрович Красильников –прекрасный человек, выдающийся ученый, замечательный педагог, профессор кафедры акустики Московского государственного университета.

Акустический журнал, 46, 5, c. 716-717 (2000) | Рубрика: 03

 

«О работе Санкт-Петербургского семинара по вычислительной и теоретической акустике Научного совета по акустике РАН в 1999 г.» c. 718-720

В 1999 г. продолжалась работа Санкт-Петербургского семинара по вычислительной и теоретической акустике Научного совета по акустике РАН. Семинар существует уже больше 25 лет (см. информационное сообщение, опубликованное в Акуст. ж., 1997, т. 43, № 4). В настоящее время семинар работает в Институте проблем машиноведения РАН. Приведен обзор ряда докладов, заслушанных на семинаре в 1999 г.

Акустический журнал, 46, 5, c. 718-720 (2000) | Рубрика: 01