Акустическое зеркало

Акустическое зеркало — это пассивное устройство, используемое для отражения и фокусировки (концентрации) звуковых волн . Параболические акустические зеркала широко используются в параболических микрофонах для улавливания звука с больших расстояний, применяемых для наблюдения и освещения спортивных мероприятий на открытом воздухе. Пары больших параболических акустических зеркал, которые функционируют как « галереи шепота », экспонируются в научных музеях для демонстрации фокусировки звука.

В период между мировыми войнами , до изобретения радара , параболические звуковые зеркала экспериментально применялись в качестве устройств раннего оповещения военными силами противовоздушной обороны для обнаружения приближающихся вражеских самолетов по звуку их двигателей.

Во время Второй мировой войны на побережье южной Англии строилась сеть больших бетонных акустических зеркал, но проект был отменен из-за разработки радарной системы Chain Home . Некоторые из этих зеркал сохранились до сих пор. ^[1]

До Второй мировой войны и изобретения радара акустические зеркала строились как устройства раннего оповещения по всему побережью Великобритании с целью обнаружения приближающихся вражеских самолетов по звуку их двигателей. Самые известные из этих устройств до сих пор стоят в Денге на полуострове Дангенесс и в Хайте в Кенте . Другие примеры существуют в других частях Британии (включая Сандерленд , Редкар , Боулби , Килнси и Селси Билл ), а также Бахар-ич-Чагхак на Мальте . Мальтийское звуковое зеркало известно на местном уровне как «ухо» ( il-Widna ).

Зеркала Дангенесса, известные в разговорной речи как «слушающие уши», состоят из трех больших бетонных отражателей, построенных в 1920–1930-х годах. Их экспериментальный характер можно различить по разным формам каждого из трех отражателей: один представляет собой длинную изогнутую стену высотой около 5 м (16 футов) и длиной 70 м (230 футов), в то время как два других представляют собой тарельчатые конструкции диаметром около 4–5 м (13–16 футов). Микрофоны , размещенные в фокусах отражателей, позволяли слушателю обнаружить звук самолета далеко над Ла-Маншем . Отражатели не параболические, а на самом деле сферические зеркала. ^[2] Сферические зеркала можно использовать для пеленгации, перемещая датчик, а не зеркало; еще одним необычным примером была обсерватория Аресибо . ^[3]

Акустические зеркала имели ограниченную эффективность, а растущая скорость самолетов в 1930-х годах означала, что к моменту обнаружения они уже будут слишком близко, чтобы вступить в бой. Развитие радара положило конец дальнейшим экспериментам с этой техникой. Тем не менее, были долгосрочные преимущества. Программа акустических зеркал, возглавляемая доктором Уильямом Сэнсомом Такером , дала Британии методологию использования взаимосвязанных станций для точного определения положения противника в небе.

Разработанная ими система для связи станций и отслеживания перемещений самолетов была передана первой группе радиолокаторов и способствовала их успеху во Второй мировой войне.

Параболические акустические зеркала, называемые «шепчущими тарелками», используются в качестве экспонатов в научных музеях для демонстрации фокусировки звука. Примеры находятся в We The Curious в Бристоле , Научном центре Онтарио , ¡Explora! в Альбукерке, Мэрилендском научном центре в Балтиморе , Научном музее Оклахома-Сити, Оклахома, Exploratorium в Сан-Франциско , ^[4] Научном музее Миннесоты , Музее науки и промышленности в Чикаго , Тихоокеанском научном центре в Сиэтле, обсерватории Джодрелл-Бэнк , Научном центре Сент-Луиса , обсерватории Паркса 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 друг напротив друга на расстоянии около ста метров (ярдов). Человек, стоящий в фокусе одной, может слышать другого человека, говорящего шепотом в фокусе другой, несмотря на большое расстояние между ними.

Параболические микрофоны зависят от параболической тарелки, которая отражает звук, идущий с определенного направления, в микрофон, расположенный в фокусе. Они чрезвычайно направлены: чувствительны к звукам, идущим с определенного направления. Однако они, как правило, имеют плохой басовый отклик, поскольку тарелка, достаточно маленькая для переноски, не может фокусировать длинные волны (= низкие частоты).

Небольшие портативные параболические микрофоны используются для записи звуков дикой природы, таких как пение птиц, в телевизионных спортивных мероприятиях для улавливания разговоров игроков, например, во время игр в американский футбол, или для записи звуков спорта, а также в аудионаблюдении для записи речи без ведома говорящего.

Известно, что акустические зеркала для обнаружения самолетов были построены:

• Денге , Кент
• Эбботс-Клифф, Кент (в координатной сетке ОС TR27083867)
• Боулби , Йоркшир
• Довер , Кент, в заливе Фан (ссылка на сетку ОС TR352428)
• Хартлпул , графство Дарем, в районе Клэверинг
• Хайт, Кент
• Мальта – на Мальте планировалось построить пять звуковых зеркал, пронумерованных в алфавитном порядке, но известно, что построена была только стена Магтаба :
  • А. Иль-Видна , «ухо»: Magħtab
  • Б. Зонкор
  • C. Та Карач
  • Д. Та Зура
  • Э. Таль Мерхла
• Джосс Гэп, Кент
• Килнси , Йоркшир
• Лерос , Греция
• Редкар , Йоркшир
• Сихем , графство Дарем
• Селси , Сассекс – переоборудован в резиденцию
• Сандерленд , в Namey Hill (ссылка на сетку ОС NZ38945960 ^[5] )
• Уорден-Пойнт, остров Шеппи, графство Кент – зеркало Уорден-Пойнт, расположенное на вершине скалы, упало на пляж примерно в 1978-1979 годах.

Современные акустические зеркала, созданные для развлечений

• Пеннипот, Королевский военный канал
• Загородный парк Уот Тайлер, недалеко от Питси , Эссекс – современная скульптура в форме функциональных звуковых зеркал.
• The Brickyard (NC State) – кампус Университета штата Северная Каролина
• В Дискавери Грин в центре Хьюстона есть скульптура из известняка под названием «Слушающие сосуды». ^[6]
• Very Large Array – Центр для посетителей округа Сокорро, штат Нью-Мексико, имеет пару тарелок «шепчущей галереи»
• Планетанья, ^[7] Израиль – В научно-космическом центре, в научном саду.

• Акустическое расположение
• Звуковая локация , для артиллерийского применения
• Параболический микрофон
• Шепчущая галерея
• Шепчущая галерея волна

Скарт, Ричард Ньютон (2017). Эхо с неба . Бромли: Независимые книги. ISBN 978-1872836171.

На Викискладе есть медиафайлы по теме Акустические зеркала .

• Акустические зеркала в Британии
• Военные акустические локаторы
• Подземелье Уайт-Клиффс, дополнительная информация о различных оборонительных сооружениях Восточного Кента
• Информация для посетителей звуковых зеркал Великобритании (и Мальты)