Основы акустики моря

Книга представляет собой курс лекций по подводной акустике. Излагается теория акустического поля и распространения звука в реальной морской среде с обоснованием принципов построения гидролокационных и шумопеленгаторных станций. Приводятся основы теории гидроакустических преобразователей, даны диаграммы для расчета дальности действия и оптимальных частот работы гидролокаторов и шумопеленгаторов, диаграммы спектров шумов кораблей.
Представляет интерес для специалистов гидроакустиков, океанологов, а также может быть использована в качестве учебного пособия студентами гидрометеоро-логических институтов, слушателями военно-морских академий и училищ.

Оглавление
Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Введение
Определение акустики
Предмет акустики
Разделы акустики
План изложения материала
Часть I. Общая акустика
Глава I. Волновые уравнения
Объяснение природы звука в жидкости
Волновое уравнение в жидкости
Решение волнового уравнения при распространении звука в однородной непоглощающей среде
Понятие о распространении звука в твердых телах
Глава II. Анализ гармонических решений волнового уравнения
Общие сведения о методах гармонического анализа Анализ скоростей и давлений (для плоских волн)
Понятие акустического импеданса
Энергетический анализ. Интенсивность звука
Глава III. Единицы, порядки величин, ограничение кавитацией
Системы единиц
Логарифмические шкалы. Децибелы. Уровень звука
Порядки некоторых величин
Ограничение интенсивности звука кавитацией
Глава IV. Отражение и преломление звука
Отражение плоских волн (при нормальном падении) от плоской границы раздела двух сред
Пластинка с параллельными гранями (плоские волны, нормальное падение)
Отражение плоских волн при косом падении
Прозрачные вещества в гидроакустике
Г лава V. Дифракция и излучение
Волновая и геометрическая акустика
Излучение
Дифракция на препятствиях
Дифракция на неоднородностях, содержащихся в жидкости Явления дифракции в гидроакустике
Глава VI. Затухание и поглощение
Вывод уравнения
Физические причины поглощения в однородных жидкостях Дополнительные причины затухания в неоднородных жидкостях
Глава VII. Свойства шумов
Определение шума
Отношение сигнал-шум
Статистические свойства шумов. Понятия теории вероятностей
Спектральная интенсивность звука. Спектральный уровень Общий уровень
Анализ шумов
Глава VIII. Ухо человека
Общее описание слухового аппарата
Понятие о механизме слуха
Пороги слышимости
Субъективные свойства звуков и шумов
Дифференциальные пороги
Распознавание сигнала среди помех. Эффект маскировки
Поведение уха в переходном режиме
Часть II. Общие вопросы гидроакустики
Глава IX. Общие уравнения распространения
Общие положения. Сложное строение морской среды
Общие уравнения потерь при распространении звука в однородной среде
Общие уравнения потерь при распространении звука в слоистой среде
Поглощение звука в чистой морской воде
Другие причины затухания
Глава X. Влияние поверхности моря и грунта на распространение звука
Влияние поверхности моря
Влияние грунта
Глава XI. Некоторые определения для гидроакустических систем
Определения, связанные с направленностью преобразователей
Уровень излучения
Уровень восприятия, коэффициент распознавания и эквивалентный сигнал
Общая полоса пропускания
Глава XII. Шумы в гидроакустике
Источники шума в гидроакустике
Собственные шумы
Излученные шумы
Глава XIII. Вопросы активного обнаружения
Сила цели
Ширина полосы приемника
Величина коэффициента распознавания
Уравнение гидролокации. Коэффициент добротности
Выбор рабочей частоты для активного обнаружения
Глава XIV. Шумопеленгаторы
Шумопеленгование на слух
Шумопеленгаторы с визуальными индикаторами
Уравнение шумопеленгования. Дальность обнаружения
Уровень восприятия. Показатель добротности шумопеленгатора
Выбор частоты для шумопеленгования
Глава XV. Принципы построения гидролокационных и шумопеленгаторных систем
Гидроакустические приборы
Приборы активного обнаружения
Приборы пассивного обнаружения
Переговорные устройства
Часть III. Преобразователи гидроакустических систем
Глава XVI. Введение в теорию преобразователей
Предмет третьей части книги
Порядки величин
Кавитация
Структура третьей части книги
Глава XVII. Общая теория электроакустических преобразователей
Элементы четырехполюсника
Эквивалентные схемы
Электродинамический преобразователь (громкоговоритель) Понятие о коэффициенте полезного действия
Глава XVIII. Пьезоэлектричество, магнитострикция, электрострикция
Пьезоэлектричество
Магнитострикция
Электрострикция
Глава XIX. Групповые преобразователи
Ближнее и дальнее акустические поля
Общие сведения о направленности
Анализ направленности нескольких простых преобразователей
Приложения
Вывод волнового уравнения
Волновое уравнение звука в жидкостях
Уравнение движения в упругих твердых телах
Простые сферические звуковые волны в жидкостях
Интегрирование волнового уравнения простых сферических волн
Гармонические решения. Акустическое сопротивление сферических волн
Интенсивность звука сферической волны
Использование понятия «коэффициент шума» в гидроакустике
Определение коэффициента шума приемника
Влияние внешних шумов
Реверберация
Общие положения
Объемная реверберация. Элементарная теория
Поверхностная и донная реверберация
Теория случайности реверберации
Экспериментальные результаты
Распространение в мелкой воде. Распространение по типам
Литература