高声强次声产生装置声场特性实验研究

气流调制技术产生次声具有发声强度高、声波频率可控的特点。对基于气流调制的封闭空间高声强次声产生装置开展了实验研究。研究了双舱声信号的异同、测试舱的频响特性和谐波情况,还研究了舱外次声及其谐波的传播衰减情况。实验结果表明:测试舱内次声波的基频强度比其2次谐波的强度要大40dB以上,失真较小。排气管在舱外产生的次声在传播过程中衰减很快,波形的非线性失真严重,大多数能量向其谐波转移,8Hz频率成分的2次谐波强度比其基频大20dB以上。

基于简源声波理论的低频气流调制器发声特性研究

采用简源声波理论研究低频气流调制器的发声特性。推导了方孔伸缩型、方孔转动型、圆孔转动型3种调制器的排气面积计算公式,采用简源声波理论计算了方孔转动型调制器占空比、气室体积、供气压力和流量这几个工况参数改变时的发声规律,对比了这3种调制器产生的简源声波特性。计算结果表明:方孔伸缩型调制器的失真最小;选择合适的占空比能实现最大声波强度和最小失真;气室体积、供气压力和供气流量越大,发声强度越大,但增加率在减小,失真度先增大后减小。该分析方法能简便快捷地预估低频气流调制器发声性能。

基于气流调制的封闭空间高声强次声产生方法研究

基于气流调制技术研究了封闭空间高强度次声产生方法。设计了大流量气流调制器,对调制器和赫尔姆霍兹共振腔组成的高声强次声产生装置的声场特性进行了数值仿真,制作出原理装置,并进行了实验测试。从理论上分析了不同调制频率和不同供气压力下调制器出口的声压幅度,分析了次声产生装置不同调制频率的声压幅度,分析了舱内声场的空间分布特性。实验结果表明:气流调制器设计合理、运行平稳,次声产生装置最大能产生161 dB的次声,测试舱声场均匀、声波信噪比较高,实验结果与数值仿真结果基本一致。