为什么说超声波的方向性好?
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发布时间：2022-05-02 15:47
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热心网友
时间：2022-06-20 17:46
“方向性”一般在声学上的术语叫做辐射指向性或指向特性 (Dire 活塞声源，这也是通常用来描述扬声器、压电换能器等具体应用的模型（约大，对应频率越高）) ，常见定义是任意方向的声压幅值角度轴上的声压幅值之比，利用如上定义，可以在极坐标坐标中绘制声源的辐射指向性图案，以便直观地反映指向性，比如：两个同相小球源，（越大，对应频率越高），4个等间距同相小球源组成的阵列 （越大，对应频率越高，和上面提到的实际上一样）再贴几个C Mu的模型示例中有限元模拟扬声器辐射的声场分布图，这个更加直观能看出来辐射在空间中各角度的分布不是均匀的。从上面几个示例可以观察到，对于同样形状的组合声源（多个点源组合而成的声源），频率越高的辐射声场具有越复杂的指向性（周向上随角度变化交替出现的极大极小值，一般称主瓣旁瓣）。特别是像阵列声源/活塞声源这类模型，主瓣突出且宽度与频率密切相关，在高频时呈现极强的指向性。所谓超声的辐射指向性好，就是指的这一特性。高频声辐射的这种指向特性能够满足一些特定应用场景的需求，比如相控阵技术 (Phased Array )、高能聚焦超声 (High Intensity Focused Ultrasound, HIFU) 等。其中最常见的相控阵技术，声呐、生物医学超声成像、超声无损检测、声测井都在使用，当然还有电磁波的相控阵雷达/天线等等。
热心网友
时间：2022-06-20 17:46
我在想，红光的衍射明显是由于频率低!也就是说频率高的波不容易发生衍射，也就是方向性比较好!那么同理，声波中次声波频率低，更容易发生衍射，超声波不会，所以方向性好!一个字：高频波长短，你相对高频来说比较大，所以高频比较容易被你发现。打个比方，20hz的低音，波长18米，你相对波长来说很小，是不是有不识庐山真面目，只缘身在此山中的感觉。超声波和光波有相似的传播特性，超声波也会产生反射、折射、衍射、散射等等。 超声波的束射性人耳可感受的声音是无指向性的球面波，即以声源为中心呈球面向四周扩散周围均能听到声音。由于超声波频率很高，所以方向性就相对要强，方向性即柬射性。
热心网友
时间：2022-06-20 17:46
这是波动性的普遍效应，即波长越长越容易发生衍射，不仅仅是声波，机械波（比如水波）、光、电磁波、物质波都有相同的特性。可以从惠更斯原理上解释。惠更斯原理是说，波的传播当中同相位的位置形成了一个波阵面，比如水波的一圈波纹，我们把这一圈波纹上每一个点看成一个新振动源，用这组波阵面上的振动源去替代原始的振动源，得到的波不变。这也是机械波传播的原理：介质上的一个点受到波的影响发生了振动，这个振动带动了更远处的介质，从而把波传到了更远的地方。
