1108720681

Wpływ parametrów konstrukcyjnych układu wibroakustycznego na występujące w nim pole akustyczne był badany do tej pory najczęściej w celu modyfikacji konstrukcji tak aby zmniejszyć generowany przez nią poziom ciśnienia akustycznego. Było to uzyskiwane poprzez modyfikację istniejącej konstrukcji poprzez dobranie parametrów elementów usztywniających [36| lub tłumiących [69]. Innym sposobem modyfikacji pola akustycznego jest odpowiedni dobór parametrów układów aktywnych, na przykład konstrukcji inteligentnych na bazie elementów piezoelektrycznych [27, 26, 25]. Do wyznaczenia i modyfikacji parametrów modeli szeroko stosowane są metody planowania eksperymentu oraz powierzchni odpowiedzi [42, 8, 45]. Metodologia powierzchni odpowiedzi została przykładowo wykorzystana w [69] do analizy wpływu zmian konstrukcyjnych drgającej płyty z dodaną warstwą tłumiącą na wypromieniowany przez nią dźwięk.

Muzyka nie istniałaby bez instrumentów, z których niektóre, na przykład instrumenty ludowe lub symfoniczne są doskonalone od wielu wieków, a niektóre jak hang [57] zostały wynalezione w ostatnim dziesięcioleciu. Każdy dobry instrument cechuje niepowtarzalna barwa dźwięku, która zależy od jego konstrukcji oraz parametrów geometrycznych i materiałowych. Są one dobierane zarówno na podstawie doświadczenia konstruktora jak i badań numerycznych, których znakomitym przykładem jest analiza oraz modyfikacja kształtu dzwonów [43, 40].

Sprzężenie pola mechanicznego i akustycznego było wykorzystywane do tworzenia muzyki przez ludzkość na długo przed tym, kiedy nastąpiły pierwsze próby opisu matematycznego dźwięku. Jako jeden z pierwszych instrumentów oraz równocześnie syntezator można wskazać ludzki aparat głosowy [58], który ulega ciągłej ewolucji i oprócz funkcji komunikacyjnych wykorzystywany jest także do śpiewu. Zależności matematyczne pomiędzy parametrami fizycznymi współbrzmiących źródeł dźwięku były badane po raz pierwszy w doświadczeniach przeprowadzonych przez filozofa greckiego Pitagorasa z Samos (572 p.n.e. - 497 p.n.e.) [2]. Wykazał on zależność, że przykładowo dla instrumentów strunowych, odpowiednie proporcje pomiędzy długościami strun powodują, że dźwięki przez nie wygenerowane stanowią przyjemne doznanie dla słuchacza. W instrumentach muzycznych strunowych na ich barwę silny wpływ ma sprzężenie drgań poprzecznych i podłużnych struny. Efekt ten zaobserwowany został także oraz opisany matematycznie w przypadku drgań belek poddanych wymuszeniu impulsowemu [32]. Występujące w instrumentach muzycznych sprzężenie pola mechanicznego i akustycznego [28] szczególnie istotny wpływ