Efecto de la onda acústica que golpea un objeto.

Estoy tratando de entender el efecto que tiene una onda acústica en un objeto. Tengo dos altavoces, uno encima del otro, y ambos emiten una onda sinusoidal de 64 Hz generada en MATLAB muestreada a 44100. Coloco una hoja de papel a una distancia 'd' frente al papel. Luego observo las vibraciones en el papel usando una cámara basada en eventos basada en un sensor de visión dinámica (DVS)que puede capturar cambios de intensidad en cada píxel con una resolución muy alta (del orden de microsegundos). Entonces, esto significa que cuando el papel vibre, tendré las ubicaciones de los píxeles del papel y sus marcas de tiempo (cuando el papel se mueva). La configuración completa es como se muestra en la figura a continuación (esto es lo que ve la cámara: las vistas laterales del papel y el altavoz) la imagen de la izquierda es la vista teórica de la cámara y la imagen de la derecha es un marco real que la cámara ve:

La imagen de la izquierda es la vista teórica de la cámara y la imagen de la derecha es un cuadro real que ve la cámara.

Estoy tratando de entender el tiempo de llegada de la onda acústica a la superficie del papel.

  1. A partir de los datos de la cámara de eventos, observo vibraciones en diferentes marcas de tiempo en diferentes posiciones en el papel. ¿Cómo predigo y entiendo teóricamente las diferentes instancias de tiempo en las que la onda de sonido golpearía diferentes partes del papel?

  2. ¿Sería posible calcular la distancia aproximada entre el altavoz y el papel usando d=c*tdónde ces la velocidad del sonido en el aire y t=tp-tsdónde tp = time at which wave hits the papery ts = time at which wave was emitted from the speaker?

  3. ¿Podría lograr 2) mejor si colocara un altavoz mirando hacia el centro del papel?

Agradecería cualquier consejo, sugerencia o recurso para comprender la propagación de ondas acústicas.

A 64 hercios, su longitud de onda es de 5 metros. ¿Por qué usar dos altavoces uno al lado del otro?
Lo estoy probando con un solo altavoz también. La razón inicial era que se aplica más fuerza al papel y la cámara ve más vibraciones. Pero ahora me doy cuenta de que no es una buena idea y lo estoy intentando con un altavoz. Actualizare la pregunta
La razón para usar una frecuencia más baja es porque no veo vibraciones/movimientos en frecuencias más altas.

Respuestas (1)

La respuesta corta es que sí, puede usar los valores simples de distancia y velocidad como los describe, para obtener una estimación aproximada. Tenga en cuenta que un pico de presión sobre el papel corresponde a un pico de movimiento del aire pero a un pico de aceleración del papel.

Si quisiera una mayor precisión, necesitaría caracterizar el patrón de radiación del altavoz. Por lo general, esto será esférico, centrado en la base del controlador de graves (como usted dice, las frecuencias manejadas por el tweeter no son detectables). Luego podría modelar cómo el frente de onda se propaga a través del espacio e impacta el papel. Pero dudo que la disposición de su sensor tenga suficiente resolución para detectar las diferencias de fase muy pequeñas que se producirán a 64 Hz (longitud de onda de unos 5 m), en las distancias cortas involucradas.

Efecto de la onda acústica que golpea un objeto.
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