Статья

Название статьи ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ВОЗДУШНОЙ СРЕДЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННОЙ С АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫМ СИГНАЛОМ НАКАЧКИ
Автор В. А. Воронин, Е. А. Казакова
Рубрика РАЗДЕЛ I. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АКУСТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Месяц, год 06, 2018
Индекс УДК 534.222.2
DOI
Аннотация Обсуждаются особенности излучения акустических сигналов в воздушной среде параметрической излучающей антенной. Приведены методы формирования взаимодействующих в нелинейной среде волн и выявлены их преимущества и недостатки. Для построения системы передачи речевой информации узким звуковым пучком предложено использовать параметрическую антенну с амплитудно-модулированным сигналом накачки. Для реализации в воздушной среде параметрической антенны предлагается в качестве преобразователей в антенне накачки использовать высокочувствительные громкоговорители в режиме излучения. Для равномерного распределения акустической энергии у поверхности антенны накачки предлагается использовать акустические рупоры. При расчете параметров нелинейного взаимодействия акустических волн используются паспортные данные выбранных громкоговорителей. Выведено выражение для расчета коэффициента амплитудной модуляции для выбранного диапазона разностных частот. Показано влияние коэффициента амплитудной модуляции на уровень генерации вторичных акустических волн в пространстве. Приведены результаты расчета осевого распределения звукового давления на различных разностных частотах. Рассчитана характеристика направленности антенны накачки. Теоретические расчеты подтверждены экспериментально измеренными характеристиками направленности антенны накачки в воздушной среде на разных частотах накачки. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи речи в воздушной среде.

Скачать в PDF

Ключевые слова Параметрическая антенна; воздушная среда; амплитудно- модулированный сигнал; преобразователь накачки; нелинейность.
Библиографический список 1. Tan E., Ji P., Gan W. On preprocessing techniques for bandlimited parametric loudspeakers // Applied Acoustics. – 2010. – Vol. 71. – P. 486-492.
2. Boullosa R. R., Perez-Lopez A., Dorantes-Escamilla R., Rendon P.L. An airborne parametric array // Applied Acoustics. – 2016. – Vol. 112, No. 3000. – P. 116-122.
3. Ju S.H., Kim Y. Near-field characteristics of the parametric loudspeaker using ultrasonic transducers // Applied Acoustics. – 2010. – Vol. 112. – P. 793-800.
4. Aoki S., Shimizu K., Itou K. Study of vertical sound image control with parametric loudspeakers. Study of vertical sound image control with parametric loudspeakers // Applied Acoustics. – 2017. – Vol. 116. – Pp. 164-169.
5. Ji P., Hu W., Yang J., Development of an acoustic filter for parametric loudspeaker using phononic crystals // Ultrasonics. – 2016. – Vol. 67. – P. 160-167.
6. Shi C., Kajikawa Y., Gan W., Generating dual beams from a single steerable parametric loudspeaker // Applied Acoustics. – 2015. – Vol. 99. – P. 43-50.
7. Wu S., Huang C, Yang J. FPGA-based implementation of steerable parametric loudspeaker using fractional delay filter // Applied Acoustics. – 2012. – Vol. 73. – P. 1271-1281.
8. Aoki S., Toba T., Sound localization of stereo reproduction with parametric loudspeakers // Applied Acoustics. – 2012. – Vol. 73. – P. 1289-1295.
9. Sugibayashi Y, Kurimoto S, Morise M., Nishiura T. Three-dimensional acoustic sound field reproduction based on hybrid combination of multiple parametric loudspeakers and electrodynamic subwoofer // Applied Acoustics. – 2012. – Vol. 73. – P. 1282-1288.
10. Ye Ch., Kuang Z., Wu M., Yang J. Development of an Acoustic Filter for Parametric Loudspeaker in Air // Japanese Journal of Applied Physics. – 2011. – Vol. 11. – P. 182-188.
11. Castagnede B., Sahraoui S., Tournat V., Tahani N., Cuspidal caustic and focusing of acoustical waves generated by a parametric array onto a concave reflecting surface // Applied Acoustics. – 2009. – Vol. 337. – P. 693-702.
12. Yang J., Gan W. S, Tan K. S., Acoustic beamforming of a parametric speaker comprising ultrasonic transducers // Applied Acoustics. – 2005. – Vol. 125. – P. 91-99.
13. Ju H.., Kim Y., Near-field characteristics of the parametric loudspeaker using ultrasonic transducers // Applied Acoustics. – 2010. – Vol. 71. – P. 793-800.
14. Красненко Н.П. Приземное распространение звуковых волн в атмосфере // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2013. – № 2 (28). – С. 86-94.
15. Красненко Н.П. Методы и средства дистанционного акустического зондирования атмосферы // Методы и устройства передачи и обработки информации. – 2009. – № 11. – С. 143-154.
16. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферы. – Новосибирск: Наука, 1986. – 166 с.
17. Куличков С.Н. Нелинейная генерация низкочастотной компоненты при распространении в атмосфере интенсивной Экология, проблемы приморских территорий 150 модулированной звуковой волны // Физика атмосферы и океана. – 1979. – Т. 15, № 4. – С. 384-391.
18. Воронин В.А., Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. – 448 c.
19. Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004. – 400 c.
20. Воронин В.А., Воронин А.В. Особенности взаимодействия акустических волн в воздушной среде // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 4. – С. 115- 228.

Comments are closed.