Використання торсових поверхонь в якості акустичних екранів

Abstract

В задачах сучасної акустики значне місце займає побудова відбиттів від поверхонь в області дії джерел звуку, використання спеціальних екранів, урахування форм огороджуючих екранів стін та стелі. Набуває все більше значення управління відбитою енергією, узгодженою з специфікою акустики, обумовленою універсальністю залів. Відомо, що з геометричної точки зору конгруенції падаючих, відбитих та заломлених звуків залишаються нормальними після будь- якого числа цих явищ і це дозволяє управляти потоками звукової енергії обмеженими контурами робочої зони згідно з правилами геометричної акустики. Все це обумовлює розвиток досліджень більш широкого кола відбиваючих поверхонь з поглибленим використанням поверхонь 2-го порядку, лінійчатих косих та розгортних поверхонь вищих порядків, кінематичних поверхонь переносу, обертних та більш складних рухів. При цьому доцільно розшаровувати конгруенції нормалей відбиваючої поверхні вздовж її твірних або сім’ї плоских перерізів. Це приводить до розшарування конгруенції падаючих та відбитих променів, що проходять через ті ж самі твірні або лінії перерізів відбиваючої поверхні. Завдяки запропонованій систематизації відби-ваючих поверхонь по принципу поверхонь нормалей до їх твірних, відбиваючі поверхні діляться на п’ять груп. До першої групи відносяться відбивачі з пучками паралельних нормалей до їх твірних, саме такими є торсові поверхні. В якості відбивачів торсові поверхні зручно використовувати, вони легко створюються, є розгортними та їх трансформація дає можливість універсалізувати видовищні зали шляхом зміни положення відбиваючих екранів та їх форми, що впливає на формування зон надходження звукової енергії, її концентрацію або розсіювання, а також завдяки трансформації можна змінювати час реверберації в видовищних залах. Торсові поверхні створюються дотичними до лінії перетину двох поверхонь другого порядку або двоїстим способом методом обкатки двох поверхонь другого порядку або кривих другого порядку, або двох кривих другого порядку. На основі цих методів в статті розглядаються загальні способи побудови торсових поверхонь 4-8 порядку 3 і 4 класів та досліджуються властивості конгруенції відбитих ними променів та прикладі часних випадків пропонуются варіанти вирішення прикладних задач. Ці випадки розглядаються як найбільш пристосовні до механічного вирішення завдання побудови відбивачів: торсові поверхні, отримані обкаткою двох кривих другого порядку, які лежать в паралельних площинах, перпендикулярних або під кутом. Завдяки відомим рівнянням однозначної відповідності для твірних торсових поверхонь, є можливість аналітичного опису поверхонь відбитих променів. Конгруенція нормалей торса розшаровується на площину паралельних прямих. Двопараметрична множина відбитих променів розшаровується на плоскі пучки прямих, які можна побудувати двома способами: відносно поверхні нормалей або дотичної до твірної торса. Аналітичне описання поверхонь відбитих променів на основі геометричних побудов та відомих рівнянь торсових поверхонь.