6.3. Сравнение реальных спектров сейсмических сигналов

Проведем сравнение реальных спектров сейсмических сигналов. Один из спектров был уже рассмотрен – рис. 16. На следующем рис. 20 показаны спектры сейсмических сигналов, полученные в Японии. Этот спектр дан не в шкале частоты, а в шкале периода колебаний Т.

Рис. 20. Спектры землетрясений в Японии, слева -интегральное воздействие, справа – несколько спектров в разных местах [49]

Регистрируемый спектр сигналов зависит от применяемой аппаратуры. Спектр может отражаться и иметь много помех, как показано на рис. 21. Для устранения помех применяют фильтры.

Рис. 21. Спектры сигналов, освобождённые от помех фильтрами [50]

На рис. 22 показан характерный спектр камчатских землетрясений.

Рис. 22. Спектры камчатских землетрясений [50]

Теперь проведем сравнение всех указанных спектров, и других. Вот какие можно сделать выводы из их сравнения:

– спектры резко отличатся друг от друга для разных мест, что связано с расстоянием и материалами, через которые проходят сейсмические сигналы;

– в одном и том же месте, наоборот спектры, хотя и не совсем одинаковые, но подобные или похожие; особенно хорошо это видно из спектров на рис. 20 для японских землетрясений;

– диапазон расхождения максимального пика спектра в одном месте невелик, так, на рис. 22 для камчатских землетрясений, один пик имеет частоту 3,2 Гц, а в другом случае этот пик в том же месте составляет 4 Гц, разница составляет 25%;

– в большинстве случаев спектр сейсмического сигнала имеет максимальную зону в области низких частот, чаще всего, это область от 13 до 28 Гц, но может быть и в области от 3 до 5 Гц.

С точки зрения рассмотрения преобразования сейсмических сигналов системой пирамид важен вывод о том, что в одном и том же месте спектры подобны друг другу. Это позволяет использовать одни и те же способы и средства для реализации резонансных свойств. С другой стороны, указанные отличия по частоте, хотя и небольшие, но имеющиеся, приводят к необходимости получения резонансных свойств в пирамидах и рядом расположенных систем, не жестких по частоте, а имеющих небольшой диапазон. Рассмотрим такие возможности.