Акустическое зеркало является пассивным устройством , используемым для отражения и фокусировки (концентрат) звуковые волны . Параболические акустические зеркала широко используются в параболических микрофонах для улавливания звука с больших расстояний, используются для наблюдения и освещения спортивных мероприятий на открытом воздухе. Пары больших параболических акустических зеркал, которые функционируют как «галереи шепота», выставлены в научных музеях для демонстрации фокусировки звука.
Между мировыми войнами, до изобретения радара , параболические звуковые зеркала экспериментально использовались в качестве устройств раннего предупреждения войсками ПВО для обнаружения приближающихся самолетов противника, прислушиваясь к звуку их двигателей.
Во время Второй мировой войны на побережье южной Англии сеть больших бетонных акустических зеркал находилась в процессе строительства, когда проект был отменен из-за разработки радарной системы Chain Home . Некоторые из этих зеркал стоят и сегодня. [1]
Акустическое обнаружение самолетов
Перед Второй мировой войной и изобретением радара акустические зеркала были построены в качестве устройств раннего предупреждения у побережья Великобритании с целью обнаружения приближающихся самолетов противника по звуку их двигателей. Самые известные из этих устройств до сих пор стоят в Денге на полуострове Дандженесс и в Хите в графстве Кент . Существуют и другие примеры в других частях Великобритании ( в том числе Сандерленда , Редкара , Boulby , Kilnsea и Selsey Билла ) и Бахар Ic-Ċagħaq на Мальте . Мальтийское звуковое зеркало, известное как «ухо» (il-Widna), похоже, единственное звуковое зеркало, построенное за пределами Великобритании.
Зеркала Dungeness, известные в просторечии как «слуховые уши», состоят из трех больших бетонных отражателей, построенных в 1920–1930-х годах. Их экспериментальный характер можно различить по разной форме каждого из трех отражателей: один представляет собой длинную изогнутую стену около 5 м (16 футов) в высоту и 70 м (230 футов) в длину, а два других представляют собой конструкции в форме тарелки приблизительно 4–5 м (13–16 футов) в диаметре. Микрофоны, размещенные в фокусах отражателей, позволяли слушателю улавливать звук самолетов далеко над Ла-Маншем . Отражатели не параболические, а фактически сферические зеркала. [2] Сферические зеркала можно использовать для определения направления, перемещая датчик, а не зеркало; еще один необычный пример - обсерватория Аресибо . [3]
Акустические зеркала имели ограниченную эффективность, а увеличение скорости самолетов в 1930-х годах означало, что к тому времени, как они будут обнаружены, они будут уже слишком близко для стрельбы. Разработка радара положила конец дальнейшим экспериментам с этой техникой. Тем не менее, польза была длительная. Программа акустического зеркала, возглавляемая доктором Уильямом Сэнсом Такером , дала Великобритании методологию использования взаимосвязанных станций для определения местоположения врага в небе.
Разработанная ими система для связи станций и построения графика движения самолетов была передана ранней группе радаров и способствовала их успеху во Второй мировой войне; хотя британский радар был менее сложен, чем немецкая система, британская система использовалась более успешно.
Современное использование
Параболические акустические зеркала, называемые «тарелками для шепота», используются в научных музеях в качестве экспонатов для демонстрации фокусировки звука. Примеры расположены в Бристоль Мы Загадочная , Научный центр Онтарио , Балтимор Мэриленд научный центр , Оклахома - Сити Музей науки Оклахома , Сан - Франциско Exploratorium , [4] Музей науки Миннесоты , то Музей науки и промышленности в Чикаго , Тихоокеанский научный центр в Сиэтл, обсерватория Джодрелл-Бэнк , Научный центр Сент-Луиса , обсерватория Паркс в Австралии и на лужайке северного кампуса Университета штата Северная Каролина .
Пара тарелок, обычно диаметром от 2 до 3 м (от 7 до 10 футов), устанавливается лицом друг к другу на расстоянии около ста метров. Человек, стоящий в центре внимания одного, может слышать другого человека, говорящего шепотом в центре внимания другого, несмотря на большое расстояние между ними.
Параболические микрофоны зависят от параболической тарелки для отражения звука, исходящего из определенного направления, в микрофон, расположенный в фокусе. Они чрезвычайно направленны: чувствительны к звукам, исходящим из определенного направления. Однако, как правило, у них плохая характеристика низких частот, потому что антенна, достаточно маленькая, чтобы ее можно было переносить, не может фокусировать длинные волны.
Небольшие портативные параболические микрофоны используются для записи звуков дикой природы, таких как пение птиц, на телевизионных спортивных мероприятиях, чтобы улавливать разговоры игроков, например, во время собраний во время игр в американский футбол, или для записи звуков спорта, а также для аудионаблюдения записывать речь без ведома говорящего.
Локации
Известно, что акустические зеркала обнаружения самолетов производятся:
- Денге , Кент
- Abbot's Cliff , Кент (ссылка на сетку ОС TR27083867)
- Боулби , Йоркшир
- Дувр , Кент, в Фан-Бэй (ссылка на сетку ОС TR352428)
- Хартлпул , графство Дарем, в районе Клаверинг
- Хайт, Кент
- Мальта - для Мальты планировалось пять звуковых зеркал, расположенных в алфавитном порядке, но, как известно, была построена только стена Магтаб :
- А. Маготаб (в просторечии Il Widna - Ухо)
- Б. Зонкор
- К. Та Карач
- Д. Та Зура
- Э. Тал Мерхла
- Джосс Гэп, Кент
- Килнси , Йоркшир
- Редкар , Йоркшир
- Сихем , графство Дарем
- Селси , Сассекс - превращен в резиденцию
- Сандерленд , Нейми-Хилл (номер сетки ОС NZ38945960 [5] )
- Уорден-Пойнт, остров Шеппи , Кент - зеркало Уорден-Пойнт, расположенное на вершине утеса, упало на пляж ниже ок. 1978-9
Современные акустические зеркала для развлечений
- Пеннипот, Королевский военный канал
- Загородный парк Уот Тайлер , недалеко от Питси , Эссекс - современная скульптура в виде функциональных звуковых зеркал.
- Brickyard (штат Северная Каролина ) - кампус Университета штата Северная Каролина
- В Discovery Green в центре Хьюстона есть скульптура из известняка, которая называется Сосуды для прослушивания. [6]
Смотрите также
- Акустическая локация
- Звуковая дальность для артиллерийского использования
- Параболический микрофон
Рекомендации
- ^ Бетонные блоки, которые когда-то защищали британский сайт BBC News 7 января 2019
- ^ DrPhysics.com. «Звуковые зеркала» . Проверено 8 июня 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Аресибо Обсерватория - прошлое, настоящее и будущее архивации 27 апреля 2011, в Wayback Machine
- ^ Exploratorium Listening Суд демонстрирует в архив 7 августа 2007, в Wayback Machine
- ^ Городской совет Сандерленда. «Акустическое зеркало раннего предупреждения о Первой мировой войне на Намей-Хилл» . Проверено 14 января 2011 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ http://www.discoverygreen.com/listening-vessels
- Ричард Ньютон Скарт, Echoes from the Sky (пересмотрено в 2017 г., Independent Books, Лондон) ( ISBN 978-1-872836-17-1 )
Внешние ссылки
- Акустические зеркала в Британии
- Военные акустические локаторы
- Подземелье Белых Скал - дополнительная информация о различных оборонительных сооружениях Восточного Кента
- Информация для посещения британских (и мальтийских) звуковых зеркал