Schall ist nichts anderes als instationäre Druckstörungen mit kleiner Amplitude, die sich als Longitudinalwelle von einer Region im Raum, die sie erzeugt hat (als Quellregion bezeichnet), in eine ruhige (stille) Region ausbreiten, wo sie durch das Gehör beobachtet werden.
An diesem Punkt bin ich etwas verwirrt, da wir zwischen zwei Arten von Druckstörungen unterscheiden können: Störungen des hydrodynamischen Drucks und Störungen des Schalldrucks . Die akustischen Störungen werden als Schall bezeichnet, da sie durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet sind, sich in die Hörregion auszubreiten . Die Störungen des hydrodynamischen Drucks könnten eine Folge von Fluidströmungen sein, die sich einfach in der Quellenregion ändern, und dies muss sich nicht notwendigerweise ausbreiten und zu dem werden, was wir Schall nennen.
Vielleicht können evaneszente Wellen einen Einblick in das geben, was ich zu erklären versuche: In Bezug auf diesen Zusammenhang klingen die Druckschwankungen, die durch die subsonisch gezogene Wellenplatte erzeugt werden, exponentiell nach oben ab und stellen daher keinen Schall dar.
Ist meine Interpretation soweit richtig? Wenn ja, gibt es rigorose Methoden zur Bestimmung, ob sich Druckschwankungen ausbreiten (und somit zu Schall werden), oder ist Schall einfach das, was wir außerhalb einer Quellregion hören können? Gibt es neben dem verlinkten Beispiel noch weitere Fälle, bei denen Druckschwankungen entstehen, sich aber nicht als Schall ausbreiten?
Hydrodynamische Störungen = Druckänderung aufgrund einer Strömungsgeschwindigkeit (Partikel kehren nicht in Gleichgewichtspositionen zurück).
Akustische Störungen = Druckänderung aufgrund der Tatsache, dass die Partikel einer elastischen Rückstellkraft (bei einer komprimierbaren Flüssigkeit) ausgesetzt sind, die bewirkt, dass sich Störungen mit Schallgeschwindigkeit ausbreiten.
Jede Änderung im Druck-/Geschwindigkeitsfeld wird akustische Störungen erfahren. Die hydrodynamische Schwankungsgeschwindigkeit verursacht daher akustische Störungen. Die Analogie von Lighthill erklärt den äquivalenten Quellterm in der Wellengleichung, der eine schwach strahlende Quadrupolquelle für Turbulenzen ist, abhängig von der Größe der schwankenden hydrodynamischen Geschwindigkeit. Die akustischen Störungen sind viel kleiner als die hydrodynamischen Störungen.
Wenn Sie Schall als Druckänderung an einem Empfänger definieren, dann ist Schall = hydrodynamische + akustische Störungen. Der hydrodynamische Anteil existiert nur im Quellgebiet.
Das ist ein interessanter Link, der erklärt, wie, wenn Flüssigkeit eine Platte berührt, und wenn es ein Vibrationsmuster in der Platte gibt, welches Vibrationsmuster Sie in der Flüssigkeit erhalten.
Wie ich es gelesen habe, sieht die Flüssigkeit eine Platte, die in die Flüssigkeit hinein und von ihr weg vibriert, wenn die Schallgeschwindigkeit in der Platte im Vergleich zur Flüssigkeit sehr hoch ist, wodurch eine Schallwelle erzeugt wird, die sich direkt von der Platte weg ausbreitet.
Wenn die Schallgeschwindigkeit in der Platte im Vergleich zur Flüssigkeit sehr gering ist, sieht die Flüssigkeit eine sehr wellige Oberfläche, so dass sich die Flüssigkeit nahe der Oberfläche mit der Oberfläche bewegt, aber in größerer Entfernung von der Oberfläche heben sich diese Wellen gegenseitig auf aus.
Bei mittleren Schallgeschwindigkeiten in der Platte passieren interessante Dinge. Wenn die Schallgeschwindigkeit in der Platte schneller ist als in der Flüssigkeit, aber nicht viel schneller, strahlt die Schallwelle in einem Winkel ab, der annähernd parallel zur Oberfläche (nicht senkrecht) ist.
Wenn die Schallgeschwindigkeit in der Platte langsamer ist als in der Flüssigkeit, erhalten Sie diesen Aufhebungseffekt in der Ferne.
Unabhängig davon, wenn Wellen Ihr Trommelfell treffen, werden Sie es hören und es Ton nennen. Wenn Ihr Ohr weit von der Oberfläche entfernt ist und sich die Wellen in dieser Entfernung ausgelöscht haben, ist natürlich nichts zu hören.
Sehr interessant!
Die Antworten waren bisher sehr gut, aber ich werde versuchen, meine eigene Frage zu beantworten, aufbauend auf dem, was bereits gesagt wurde.
Lighthill und Ffowcs Williams verwenden den Begriff Pseudo-SoundSchall zu bezeichnen, der beispielsweise durch ein Mikrofon physikalisch beobachtet werden kann, sich aber nicht in den homogenen Ruhebereich ausbreitet. Das Beispiel eines turbulenten Strahls, der aus einer Öffnung oder Düse austritt, soll dies erläutern. Wenn wir in Anbetracht eines solchen turbulenten Strahls ein Mikrofon sehr nahe am Strahl platzieren, hören wir aufgrund des schwankenden Drucks, der durch die turbulenten Wirbel verursacht wird, sehr laute Geräusche. Diese Wirbel stelle ich mir als Wirbelröhren (Rotationsströmung) vor, die eine charakteristische Frequenz haben. Somit erzeugen sie selbst "Pseudo-Sound", weil instationäre Druckschwankungen erzeugt werden, die Maxima und Minima des durch die Wirbelbewegungen erzeugten Drucks entsprechen. Die Wirbel bewegen sich jedoch nicht mit Schallgeschwindigkeit (sie bewegen sich langsamer) und breiten sich daher nicht aus. Die Druckschwankungen fallen mit der Entfernung schnell ab.
Dipol
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