Ein Fresnel-Zonen-Ansatz zur Vorhersage der Schallausbreitung über einer multi-Impedanzfläche

Effiziente und genaue Methoden existieren zur Berechnung des Schallfelds, das von einer Punktquelle über einer flächenhaften Grenze mit einheitlicher Oberflächenimpedanz erzeugt wird. Für Grenzen, die zwei Bereiche unterschiedlicher Oberflächenimpedanz umfassen, mit einer geraden Diskontinuität senkrecht zur Richtung von der Quelle zum Empfänger, wurden mehrere Lösungen präsentiert. En o & En o 1 haben eine exakte Lösung abgeleitet, die sehr schwer auszuwerten ist für praktische Situationen. De long 2 entwickelte eine nützliche semi-empirische Approximation, die auf der Theorie der Fernfeldbeugung basiert und einfach zu bewerten ist. Die Methode kann auf mehrere Diskontinuitäten angewendet werden und ist nicht auf eine bestimmte Orientierung der Diskontinuitäten in der Grenze beschränkt. Näherungsweise numerische Methoden wurden ebenfalls entwickelt, basierend auf der Kirchhoff-Beugungsformel, in der die sich ausbreitende Wellenfront über der Diskontinuität discretisiert wird 3 und dem Grenzflächen-Element-Ansatz, bei dem die Discretisierung auf die Grenze 4 angewendet wird. Die Grenzflächen-Element-Methode ist potenziell die vielseitigste und genaueste, ist jedoch sehr ressourcenintensiv. In diesem Papier wird eine approximative Formulierung entwickelt, die auf dem Konzept der Fresnel-Zone basiert, um die Ausbreitung über einer multi-Impedanzfläche vorherzusagen. Vorhersagen mit der Methode werden mit experimentellen Modellresultaten verglichen. VORHERSAGEMODELL Betrachten Sie eine monochromatische Punktquelle von Schall, S, und einen Empfänger R über einer unendlichen Grenze, dargestellt im Querschnitt in Abbildung 1. Der Schalldruck am Empfänger ergibt sich aus einer Kombination der direkten Welle und der von der Oberfläche reflektierten Welle. Der Druck der reflektierten Welle. [1, , kann unter Verwendung der Kirchhoff-Beugungsformel als Integral über die Grenze r ausgedrückt werden. So dass _ 1 e h" a 2"" 2"" (3 2" 47 iiiYEiT) T iTii