Measurement of the surface reflectance of an acoustic wave using wave packets propagating in a circular waveguide

• Autorzy: Wrzeciono Piotr , Szymański Michał

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.0860-6897.2022.2.18

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main idea of the measurement presented in this paper was to separate the incident wave from the reflected wave. For this purpose, short wave packets and a sufficiently long waveguide with a circular cross-section were used. Several types of wave packets were developed and used in the experiment. We found that a wave packet of 5 ms duration could be propagated in a waveguide of length 5.6 meters without significant sound level losses. We used an audio interface operating at a sampling rate of 96 kHz in the measurements. The limit of wave propagation without dispersion phenomenon was determined. The developed measurement methodology made it possible to maintain the same air temperature along the entire length of the tested waveguide since short pulses did not cause the speaker temperature to rise. Avoiding this effect reduced the measurement uncertainty of the reflection coefficient.

Słowa kluczowe

EN

wavepackets; surface reflectance coefficient; dispersion; waveguide

PL

paczki falowe; współczynnik odbicia powierzchni; dyspersja; falowód

• Wydawca: Poznan University of Technology. Institute of Applied Mechanics
• Czasopismo: Vibrations in Physical Systems
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 33, nr 2
• Strony: art. no. 2022218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot. kolor., wykr.

Twórcy

autor

Wrzeciono Piotr

• Institute of Information Technology - SGGW, Nowoursynowska 159, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0003-3433-3906

autor

Szymański Michał

• Institute of Information Technology - SGGW, Nowoursynowska 159, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0830-5963

Bibliografia

• 1. PN-EN ISO 10534-1:2004; Akustyka. Określanie współczynnika pochłaniania dźwięku i impedancji akustycznej w rurach impedancyjnych. Część 1: Metoda wykorzystująca współczynnik fal stojących.
• 2. PN-EN ISO 10534-2:2003; Akustyka. Określanie współczynnika pochłaniania dźwięku i impedancji akustycznej w rurach impedancyjnych. Część 2: Metoda funkcji przejścia.
• 3. PN-EN ISO 354:2005; Akustyka. Pomiar pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej.
• 4. A. Iżewska, K. Czyżewski; Niepewność pomiaru współczynnika pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej (in Polish); Prace Instytutu Techniki Budowlanej 2011, 40, 3-13.
• 5. F. Orduna-Bustamante, F. Arturo Machuca-Tzili, R. Velasco-Segura; Evaluation of the bias error of transmission tube measurements of normal-incidence sound transmission loss using narrow tube reference elements; J. Acoust. Soc. Am. 2018, 144(2), 1040-1048. DOI:10.1121/1.5051649
• 6. M.K. Barnoski, S.M. Jensen; Fiber waveguides: a novel technique for investigating attenuation characteristics; Appl. Optics 1976, 15(9), 2112-2115. DOI: 10.1364/AO.15.002112
• 7. J.P. Dakin, R.G.W. Brown; Handbook of Optoelectronics: Concepts, Devices, and Techniques (Volume One), Taylor & Francis (CRC Press), 2020.
• 8. A. H. Hartog; An introduction to distributed optical fibre sensors; Taylor & Francis (CRC Press), 2017.
• 9. F.A. Everest, K.C. Pohlmann; Master handbook of acoustics; McGraw-Hill Education, 2022.
• 10. F. Arickx, J. Broeckhove, W. Coene, P. Van Leuven; Gaussian wave-packet dynamics; Int. J. Quantum Chem. 1986, 30(S20), 471- 481. DOI: 10.1002/qua.560300741
• 11. B.P. Lathi; Linear Systems and Signals, 2nd Edition; Oxford University Press, 2004.
• 12. J. Prisutova, K. Horoshenkov, J.-P. Groby, B. Brouard; A method to determine the acoustic reflection and absorption coefficients of porous media by using modal dispersion in a waveguide; J. Acoust. Soc. Am. 2014, 136(6), 2947-2958. DOI: 10.1121/1.4900598
• 13. W. Duan, R. Kirby, J. Prisutova, K.V. Horoshenkov; Measurement of complex acoustic intensity in an acoustic waveguide; J. Acoust. Soc. Am. 2013, 134(5), 3674-3685. DOI: 10.1121/1.4821214

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).