这项完全国产的声学系统,是深潜器们完成任务(2)
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【摘 要】:应该说声学科技在我们身边覆盖面很广,应用非常广泛,以上都是十分常见的应用。接下来我再给大家介绍几个不那么常见的。广场舞扰民的问题经常见诸
应该说声学科技在我们身边覆盖面很广,应用非常广泛,以上都是十分常见的应用。接下来我再给大家介绍几个不那么常见的。
广场舞扰民的问题经常见诸报端,引起热议,现在我们可以将可听声调制在超声上,使声音具有更强的指向性。
说得通俗一点,就是使声音让更少部分和更小范围的人听到,其他范围的人听不到。
有了指向性扬声器,特定区域里的人就可以听着音乐载歌载舞,而其它区域里的人就可以不受这些音乐的干扰,享受安静的生活了。
博物馆、图书馆等需要安静场合的场所,也是指向性扬声器的用武之地。
在高铁的车厢里,其实应用了很多降噪技术,但是乘客们还是希望能够享受更加私密安静的环境。
于是,科研人员将主动降噪技术应用于座椅的头靠上,通过采集设备采集到周围噪声的信号,然后生成与噪声振动相反的声波,从而抵消噪声的影响,这样就真正给乘客一个安静私密的空间了。
此外,当同学们置身于华丽的音乐厅时,是不是也会有疑问,这里有没有与声音相关的科学知识呢?
不但有,而且很多。
建筑声学是一个非常专业的科学领域,小到墙上贴的吸声材料,大到整个建筑物的结构设计,都与各种声学设计息息相关。
只有考虑到各种声学因素,才能使人们在音乐厅里听音乐时达到最好的效果,如此一来才能给你一段真正的“绕梁三日”的音乐之旅。
也许你想不到,在石油勘探行业里,声学技术的应用也十分广泛。
科学家们利用人造的地震波对地层进行探测,通过分析处理反射波,知道地层结构,从而确定哪里可能有石油,哪里可能有矿产。
当然,声音除了可以检查人类的身体外,还可以检查物体的“身体”,因此,超声探伤就应运而生了。
尤其对那些金属物体和重要的零部件,它们不便于拆解或破坏,所以通过声音的手段对其内部进行探查,利用超声的穿透力发现这些物体内部是否有裂缝,是否有损伤。
例如对于铁轨的超声探伤,就可以保证列车行驶得更加安全,对于重要的零部件进行超声探伤,就保证了机器运转得更加安全可靠。
声音在水下的应用也非常重要,声纳就是水下设备的“千里眼”和“顺风耳”。
2020年11月10日,我国自主制造的深海载人潜水器“奋斗者”号,成功坐底世界最深处的马里亚纳海沟,最深的深度达到了米。
这一壮举让我们举国兴奋,从“蛟龙”号到“深海勇士”号,一直到现在的“奋斗者”号,它们是如何在漆黑一片、暗礁林立的深海中行动自如的呢?
它们依靠的正是各种声纳系统。
假如在一个伸手不见五指的漆黑夜晚,你驾驶着一辆汽车,行驶在茫茫的荒野中,你最想知道什么呢?
我在哪里,我该怎么走,我如何与家人联系。
深海的潜水器们也要回答这几个问题,它们正是通过先进的水下声学系统,完成了深海中的导航、定位和通信。
在海水中为什么要用声音呢?
海水是电的良导体,电磁波在水下的衰减非常厉害,因此在水下利用无线电是不大现实的。
而光学手段在水下又变成了“近视眼”,它的观察范围也不过几十米,因此,在深海中进行远距离的通信、定位和导航,声学手段就成了最佳的方式。
在这些深潜器上,到底都有哪些声学设备呢?
这是“蛟龙”号上的声学系统的分布图,“奋斗者”号上也安装了大致这几类声学系统。
有跟水面进行通信的水声通信机,有进行海底地形地貌探测的高分辨率测深测扫声纳,有用来探测前方目标物的防止发生碰撞的成像声纳。
有用来测量潜水器对底速度的多普勒声学测速仪,还有用来测量周围物体距离的避碰声纳,以及用来对整个深潜器在水下位置进行定位的超短基线定位声纳。
水下的通信机可以将深潜器的各种参数回传至母船,还可以在母船和深潜器之间建立语音通信,甚至可以将深潜器采集到的图像实时传到后方。
文章来源:《应用声学》 网址: http://www.yysxzz.cn/zonghexinwen/2021/0722/559.html