Campi acustici nella tecnica degli impulsi ultrasonici

Per definizione, un campo sonoro non ha confini. Un'ampiezza della pressione sonora può essere correlata a ogni punto dello spazio (potrebbe essere zero).

L'insieme di valori per tale posizione e pressione sonora forma il campo sonoro o, più precisamente, il campo della pressione sonora alternata.

La tecnica degli impulsi ad ultrasuoni funziona, come suggerisce il nome, con impulsi a ultrasuoni. Questi impulsi richiedono un certo tempo, a seconda della velocità del suono c e della posizione della sorgente sonora per formare la pressione sonora massima in una determinata posizione. Man mano che la pressione sonora aumenta e diminuisce alla frequenza di ripetizione degli impulsi fino a 10.000 volte al secondo, si può trascurare la dipendenza dal tempo e considerare il campo sonoro come se la pressione fosse costante in ogni suo punto e uguale alla pressione sonora massima. La sequenza dinamica di trasmissione e ricezione degli impulsi porta ad un campo di pressione sonora praticamente statico.

Ogni sorgente sonora ha il suo tipo caratteristico di distribuzione della pressione nello spazio e non è la sonda, bensì il campo sonoro da essa generato che è un mezzo attraverso il quale viene rilevata l'interferenza nel materiale da testare.

Per mostrare un campo di pressione sonora mediante un diagramma, di solito si tracciano quelle linee in una sezione trasversale dello spazio dove c'è una pressione sonora costante (isobare) (Fig. 17, 18).

La curva -6 dB indica che su questa linea la pressione è inferiore di 6 dB alla pressione nella posizione 0 dB, vale a dire che rappresenta solo la metà di quella nella posizione 0 dB.

Contrariamente alla rappresentazione isobara (Fig. 17, 18), in cui per ogni pressione sonora p è indicata anche la posizione in cui è presente lt, la caratteristica direzionale (Fig. 19), che deve essere misurata a una certa distanza dalla sorgente sonora, fornisce solo la direzione in cui tale pressione può essere misurata. La caratteristica direzionale può quindi applicarsi solo per la distanza in cui è stata rilevata.

La descrizione di un campo sonoro qui fornita si basa sul fatto che, utilizzando un ricevitore puntuale adatto, la pressione sonora in ogni punto dello spazio viene misurata senza interferire con il campo sonoro. Pertanto è noto come campo libero, cioè una radiazione libera della sorgente sonora o la caratteristica direzionale del campo libero. Se, tuttavia, l'onda sonora viene riflessa su un riflettore in un determinato punto del campo e viene ricevuta dalla stessa sonda si ottiene la caratteristica del campo di eco in riferimento al riflettore utilizzato. Per il metodo pulse-echo i dati del campo libero sono meno interessanti dei campi d'eco, che tuttavia non dipendono solo dalla sonda ma anche dal riflettore utilizzato.