|
Laagste orde mode propagatie
Bij frequenties lager dan de afsnijfrequentie van de hogere orde modes zal geluid in
een recht stuk buis voortplanten onder de vorm van eendimensionale vlakke golf en dit
onafhankelijk van de vorm van de dwarse doorsnede van de buis.
|
|
Hogere orde mode propagatie
Algemeen
Wanneer de grootste diameter van de buis van de grootteorde van een halve golflengte of
groter is, dan kunnen ook hogere orde modes propageren. Bij hogere orde modes zullen
geluiddruk en deeltjessnelheid veranderen in een vlak loodrecht op de as van de buis.
 | De mate waarin hogere orde modes opgewekt worden hangt niet enkel af van de frequentie,
maar ook van de symmetrieëigenschappen van de excitatie. Wanneer in het bijzonder de
excitatie constant is over de dwarse doorsnede van de buis, dan zal nog steeds enkel de
laagste orde mode opgewekt worden. |
| Verstoringen in de symmetrie van de buis (vernauwingen, bochten, aftakkingen) kunnen de
relatieve sterkte van de bijdragen van de verschillende propagerende modes tot het totale
geluid in de buis wijzigen. |
|
| 
|
Modes in een rechthoekige buis
We beschouwen een rechthoekige buis in de x-richting
met dwarse afmetingen ly en lz en akoestisch harde
wanden. Men kan aantonen dat de drukvariaties in de x, y en z-richting
onafhankelijk zijn van elkaar. |
 |
We kunnen dus de situatie hebben dat alleen in de x-richting drukvariaties en
dat de druk in het vlak loodrecht op de as van de buis constant blijft. Als we de punten
met hoge druk rood en die met lage druk blauw inkleuren krijgen we de volgende figuur voor
het drukveld vanuit de y of z-richting bekeken.
We spreken hier van nulde orde mode propagatie in
de y en z- richting omdat als we in die richtingen bewegen, we geen
knopen tegenkomen.
Analoog spreken we van
| eerste orde mode propagatie in een bepaalde richting als er in
die richting 1 knoop is.
|
| tweede orde mode propagatie in een bepaalde richting als er in
die richting 2 knopen zijn.
|
Hogere orde mode propagatie is echter alleen mogelijk boven een bepaalde
frequentie. Beneden die frequentie - de afsnijfrequentie - kunnen alleen
lagere orde modes door de buis propageren. Bijvoorbeeld: onder de afsnijfrequentie van de
tweede orde mode propagatie komen alleen de nulde en eerste orde mode propagatie voor. |
|
Modes in een circulaire doorsnede
Ook in buizen met een circulaire doorsnede kan er onder bepaalde voorwaarden hogere
orde mode propagatie voorkomen.
|
© INTEC, Universiteit Gent
|
