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Mesure d'une réponse impulsionnelle en acoustique-Application à la diffraction d'une onde sonore par une sphère

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Experimental measurements of the acoustic pulses scattered by a sphere immersed in air are compared with theory with the aim of evaluating the performance of the experimental device. The acoustic source that generates the pulse is a spark gap — the time-varying scattered pulse displays a creeping wave that is clearly distinguishable from specular reflection.

For scattering by a rigid sphere, the measurement of complex reflexion form-fonction by Fourier transform gives an excellent agreement for a large range of kaε[0,03; 16]. For scattering by an air-filled hollow polyethylene sphere, the time-varying form of the pulse displays characteristics that may be interpreted in terms of specular reflection, creeping wave and radiated sound. Analysis of this last feeble part by Fourier transform gives frequencies of the axis-symmetric vibrations of the spherical shell for zero mode. The calculated results are satisfactory compared with theory.

Sommaire

L'étude expérimentale de l'onde sonore impulsive diffractée par une sphère placée dans l'air est comparée à l'étude théorique, dans le but d'évaluer les performances du dispositif expérimental réalisé.

Dans l'étude de la diffraction par une sphère rigide, on sépare nettement dans le signal temporel l'onde réfléchie de l'onde circonférencielle ; la fonction de forme complexe obtenue par transformée de Fourier coïncide pratiquement avec la valeur théorique sur l'intervalle de kaε [0,03; 16].

Dans l'étude de la diffraction par une sphère de polyéthylène pleine d'air, le signal temporel montre, derrière l'onde diffractée, une onde rayonnée de faible amplitude qui est due aux vibrations de la coque sphérique — pour cette partie de l'onde, l'analyse de Fourier permet de déterminer la fréquence des vibrations axisymétriques; pour le mode zéro, on mesure une fréquence qui coïncide avec la valeur calculée.

Zusammenfassung

Die experimentelle Untersuchung der an einer Kugel in Luft gebeugten Impulsschallwelle wird mit der theoretischen Untersuchung verglichen, um die Leistungsfähigkeit der Meßanordnung zu ermitteln.

Bei der Untersuchung der Beugung an einer starren Kugel wird im Zeitsignal die reflektierte Welle von der umlaufenden säuberlich getrennt; die komplexe Funktion, die durch FourierTransformation erhalten wird, stimmt praktisch mit dem theoretischen Wert im Intervall kaε[0,03; 16] überein.

Bei der Untersuchung der Beugung an einer luftgefüllten Polyäthylenkugel zeigt das Zeitsignal nach der gebeugten Welle eine abgestrahlte Welle geringer Amplitude, die auf Schwingungen der Kugelschale zurückzuführen ist. Für diesen Wellenteil kann man durch Fourier-Analyse die Frequenz der axialsymmetrischen Schwingungen nullter Ordnung bestimmen; man mißt eine Frequenz, die mit dem berechneten Wert übereinstimmt.
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Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 1980

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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