Theory of Acoustic Propagation in 3 Dimensional Wedge Domain

3차원 쐐기형 영역에서의 음향파 전달 이론

Three components contribute to the acoustic field propagating in a wedge or over a ridge : a direct path arrival, an image component due to reflection from the boundaries and a component diffracted by the apex. All three contributions are included in a new, exact solution of the Helmholtz equation for the three-dimensional time harmonic field from a point source in a wedge(or over a ridge) formed by two intersecting, pressure-release plane boundaries. The solution is obtained by applying three integral transforms, and consists of and infinite sum of uncoupled normal nodes. The mode coefficients are given by a finite integral involving a Gegenbauer polynomial in the integrand, which may be computed relatively efficiently. Results of the theory for propagation over a 90 degree ridge is discussed.

쐐기형 영역에서 전파되는 음향파는 다음 3가지 성분으로 분류할 수 있다 : 직접 전달 경로에 의한 성분, 경계면으로 부터의 반사에 의한 상(image) 성분 그리고 정점에 의한 산란 성분, 2개의 평면으로 경계가 구성된 쐐기(또는 봉우리) 영역에서 점원에 의한 3차원적인 시간 조화 장(field)에 대한 Helmholtz 방정식의 새로운 해를 구하였으며, 그 해는 위의 3가지 성분을 모두 내포하고 있다. 이 해는 정상모우드 들의 무한 급수로 이루어졌으며 각 모우드 계수는 Gegenbauer polynomial을 포함하는 유한적분으로 주어진다. 위의 해석해를 사용하여 봉우리 영역에서 음파의 분포를 계산하였다.