阶梯状结构奇异回声现象研究

发布时间：2021-06-22 19:35

　　茅山新四军烈士纪念碑前燃放炮仗,在台阶下方的人能听到类似军号的清晰回声。本实验室杨政予等人之前曾利用负反射理论解释了茅山军号声现象。我们认为由负反射产生的奇异回声现象具有普遍性,不止存在于茅山烈士纪念碑处,因此我们预测其他的大型台阶以及其他具有相似准周期结构的建筑也能产生类似的奇异回声现象。本文在负反射理论的基础上,对诸多其它具有准周期性的结构进行了回声实验,证实了负反射理论预测的正确性。最后,根据声波在准周期结构上的反射特征提出了能产生特定音乐回声台阶组的设计思路和方案。我们首次发现了河南永城梁孝王陵前台阶的类似奇异回声现象。现场的实验测量表明,用炮仗的爆炸声作为声源,回声也为类军号声。理论分析此台阶结构的反射问题,将台阶结构看作为声栅,利用基尔霍夫切平面近似计算反射声场,研究点声源辐射的球面波在准周期台阶界面上的反射。结果表明台阶对入射声波有梳状滤波作用并且中高频声波的反射声场与入射声场位于法线同一侧,故而此回声属于负反射现象。周期性的台阶改变了爆炸声的频谱,因此回声听起来像军号声。根据负反射理论,经过台阶反射的回声基频由入射角、反射角、台阶坡度及尺寸决定,实验测得回声的基频与理论... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１茅山烈士纪念碑前台阶?

表１．２可传播反射模式和频率范围关系??传播模式阶数?频率范围?频率范围ＣＨＺ）??０?０￣ｃ／２ｄ?０－３３０．６??－１，０?ｃ／２ｄ￣３ｃ／２ｄ?３３０．６？９９１．８??－２，－ｌ，０，＋ｌ?３ｃ／２ｄ￣５ｃ／２ｄ?９９１．８？１６５３．１??对茅山军号声的实验也很好的验证了理论的准确性。实验时，爆炸声源距离??地面３７ｍ，距离第一组台阶４４．１ｍ，接收点在地面距离台阶７７．３ｍ。接收点接收??到爆炸声的直达声和台阶反射声如图１．２所示。??０．８?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??

２．１梁孝王陵前台阶实验??河南永城芒砀山的梁孝王陵前的台阶和茅山烈士纪念碑前台阶相似，是比较??理想的实验场所，如图２．１，因此我们在梁孝王陵前台阶进行了回声实验。它有??丨丨组台阶，单个台阶的尺寸均为宽４０ｃｍ，高１５ｃｍ。每组台阶的台阶数不同，台??阶组之间由ｌ〇ｍ到３０ｍ的平台相连，数据如表２．１所示。??图２．１梁孝王陵前的台阶??１１??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3243417