斜坡海底海洋环境噪声垂直指向性研究

为了解决斜坡海底地形的环境噪声高频建模问题,为三维环境噪声的进一步计算奠定了基础。在射线法的基础上,采用N×2D的近似算法,研究了斜坡海底情况下,均匀分布在海面上的噪声源所产生的环境噪声垂直指向性。考虑了海水吸收,海底反射,声速剖面对垂直指向性计算结果的影响。研究表明:三种因素均会对斜坡海底的噪声垂直指向性产生影响,其中声速剖面对其影响要大一些。

浅海环境噪声垂直指向性探测海底参数

浅海环境噪声垂直指向性和海底地声参数密切相关,可以利用它来反演海底参数。本文在水平分层介质噪声场模型下,讨论了海底参数对噪声垂直指向性的敏感度,并假设半无限大液态海底,采用效率较高的自适应单纯形模拟退火算法全局寻优,根据中国某海区实测噪声数据,估计了海底声速、密度及衰减,分析了反演结果的不确定性。鉴于声速和密度在不同频率的反演结果不够一致,文中提出多频海底参数联合反演方法,提高了反演海底声学参数的精度。

三元组拖线阵声纳垂直指向性最佳阵处理仿真

应用最佳阵处理算法可以在较小的横向尺寸下得到三元组拖线阵声纳非对称的垂直指向性图,从而实现左右舷分辨。本文根据信、噪频带类型,分单频、窄带、宽带三种模式深入探讨了应用该算法获得垂直指向性、进行左右舷分辨的仿真建模途径,对这三种模式各自的用途、相互之间的关系作了分析。最后,对每一种模式均给出了一组仿真实例,并结合实例演示了与常规阵处理相比最佳阵处理所具有的优越性。

浅海混响实验数据垂直指向性简正波建模分析

混响是限制主动声纳性能的主要因素之一。人们利用接收阵的指向性来提高信号/混响比。垂直指向性可用于抑制边界混响。本文利用浅海简正波混响模型进行建模分析,通过仿真计算,研究了海底类型、海深、声速梯度对海底混响的影响。仿真结果表明:海底类型对混响影响最为严重;利用实测的平均声速建模的Pekeris信道的预测海底混响与利用实测SSP的预测海底混响相差很小;海深越深,海底混响越小,海深对海底混响的影响介于上述两种因素之间。在仿真分析的基础上,论文主要进行了浅海混响实验数据垂直指向性的建模分析。对东中国海60元垂直阵采集的混响数据进行了波束形成,并对单个水听器和部分波束的混响曲线与浅海混响模型预测数据进行了比较。经初步分析表明,实验数据与模型吻合得较好。

线阵列扬声器垂直指向性的消声室测试

在消声室环境下测试了三款线阵列扬声器样品的垂直指向性。结果显示中高频段在主瓣以外方向角位置的辐射强度衰减量仅为10 d B或以下,原因是扬声器箱体之间无辐射间隙的栅格干涉效应,形成副极大瓣,其所在的方向角位置与理论计算结果基本吻合,并且由于扬声器箱体及辐射单元的物理结构限制,辐射面填充率难以进一步提高。

接收基阵垂直指向性引起的附加声传播损失

具有垂直方向指向性的接收基阵对入射声波有方向加权效应。本文在该类基阵声纳方程的基 础上，导出了附加声传播损失的具体表式，讨论了深度－声速梯度对附加传播损失的影响。最后给出 负声速梯度条件下的算例，计算结果与海上试验吻合较好。

船舶水下声辐射垂直指向性的分析与探讨

基于直线阵测量系统获取的拖轮下方辐射噪声数据,通过特性分析为基础的数据处理与分析方法,对该拖轮下方辐射噪声的垂直指向性进行分析,获得被测拖轮下方的总声级和特征线谱等典型的垂直指向性分布曲线。

相位塞对线阵列扬声器垂直指向性的作用测试

测试了一款小型线阵列扬声器进行垂直指向性,比较了圆形扬声器单元安装与不安装相位塞情况下声辐射性能的差异。结果表明,在中低频范围,安装相位塞可有效抑制副极大瓣,增大前方能量辐射比例。但在8 k Hz和10k Hz,副极大瓣则只能在一定程度上被减弱而无法消除。

远离航道海域低频海洋环境噪声垂直指向性

海洋环境噪声垂直指向性是声呐背景场的典型空间特性之一,既可体现噪声源的空间特性及其传播特性,还可用来反演海洋环境的特征参数。分析了南海某岛礁海域实测海洋环境噪声的垂直指向性,发现当接收阵远离航道时,低频海洋环境噪声垂直指向性的主瓣集中在−30°~30°范围内(0°对应水平方向),且水平方向不存在凹槽。基于舰船自动识别系统(Automatic IdentificationSystem,AIS)航船分布数据得到简化航道区域航船噪声源模型,利用3D射线声传播算法,结合实际岛礁海域地形数据,计算的低频海洋环境噪声垂直指向性与实测数据处理结果相符。研究结果表明,当接收阵距航道较远时,由航道航船引起的低频海洋环境噪声以接近水平方向入射垂直接收阵,研究结果可为声呐在远离航道海域的性能提高提供技术支持。

孤子内波导致海洋环境噪声垂直指向性异常分析

依据近场波数积分、远场耦合简正波相结合的二维噪声场模型,侧重理论研究孤子内波所在扇区,环境噪声垂直阵响应的变化,分析了某些孤子内波情形下垂直阵环境噪声水平凹槽变深这一异常现象的原因:孤子内波离垂直阵较近时,远离内波的海面噪声源多,其激发的简正波能量由低号耦合到高号,在垂直阵处高号简正波能量对环境噪声场贡献增大,导致环境噪声水平凹槽加深;对于大尺度、多波包孤子内波,其范围相对较大,内波所在区的局部简正波本征值和本征函数产生的变化影响显著,使低号简正波衰减变快,而高号衰减慢,导致接收阵处高号简正波能量增加,低号简正波变弱,这样,无论孤子内波群靠近或离接收阵远,都将使垂直阵环境噪声水平凹槽加深。

基于简化海底模型的浅海环境噪声垂直指向性及参数反演

提出了一种以简化海底模型为基础的浅海环境噪声垂直指向性的计算方法,并用于海底参数反演。小掠射角时,采用简正波法;大掠射角时,采用虚源法。数值仿真结果与经典的K/I噪声模型相近;分析某浅水区的一次噪声试验数据,提出分段反演方法,并将反演得到的参数较好的用于噪声场强度预报。结果表明,该方法引入的简化海底模型,能反映出海底反射对噪声场垂直指向性的影响,但由于不需要精确的海底分层结构,便于理论分析声场。

三元组拖线阵声纳垂直指向最佳阵处理的仿真实现

本文在简介三元组拖线阵声纳的最佳阵处理算法的基础上分单频、窄带、宽带三种模式给出了应用该算法获得垂直指向、进行左右舷分辨的仿真建模途径，并给出了一组仿真实例。

复杂地形对风关海洋环境噪声特性影响

海山/岛礁附近的海底地形往往复杂多变,起伏海底对海洋波导中的声传播具有重要影响,使海底地形多变海域的海洋环境噪声建模和仿真计算的难度增加。本文采用射线理论的N×2D和3D三维算法,依据变化海底地形海域的地形数据,建立了复杂海底地形海域的风关海洋环境噪声模型。模型的计算结果表明:在负梯度声速剖面条件下,接收点各方位扇区的海洋环境噪声级和垂直指向性,在海山/岛礁方位与平坦海底方位的结果明显不同;距海山/岛礁较近接收点的总噪声级略高于较远的接收点;在声速不随距离和方位变化的情况下,N×2D三维近似和3D算法所得到的风关噪声级的深度分布、噪声垂直指向性,以及扇区风关噪声级和垂直指向性虽有所区别,但变化趋势相同,对于复杂地形海域如水平方向声速不发生剧变,当计算时间有限制时,可选用N×2D算法计算风关海洋环境噪声特征。

鱼雷用共形声基阵布阵方法

为了研究不同布阵方案的共形阵所呈现出的性能差异,利用共形阵的基本布阵规则,建立了3种不同阵形的共形阵。使用常规波束形成方法,利用带障板的水听器阵元指向性计算公式和任意离散阵的指向性函数计算公式,对建立的共形阵做了指向性函数计算。通过对其水平指向性和垂直指向性的对比分析,表明了十字交叉环带型共形阵在主轴方向上具有优良的水平和垂直指向性,更适用于鱼雷武器。

非等间距高频波导线阵列指向性研究

研究了非等间距高频波导组成的线阵列的远场垂直指向性。提出了更符合实际应用的高频波导线阵列非等间距排列模型。通过分析同相点声源阵列的指向性,结合扬声器线阵列乘积理论得到了计算所提出模型远场垂直指向性的方法,对模型进行了有限元仿真,并实验验证了理论计算值的准确性,最后分析了高频波导线阵列非等间距排列对指向性的影响。结果表明:该方法简单有效。在有效辐射率相等的情况下,非等间距高频波导线阵列与等间距线阵列的远场指向性主瓣差异很小。

近不吵 远不轻——线阵列音箱的特点与应用实例

线阵列音箱系统对于我们来说已经不再陌生,在各种大型的文艺演出、演唱会、大型会议等场合都有它们的身影,为我们带来一次次震撼而逼真的听觉享受。本文论述了线阵列音箱的发展、特点及应用实例。

一套适合家庭影院使用的扬声器系统

近年来,集声音和图像于一体的家庭影院系统正在悄悄兴起。为了能真实地重放出各种声响效果,家庭影院系统必须使用多组扬声器箱来重放不同声道的节目信号,因此对不同声道的扬声器箱也就有不同的要求。例如为了能营造出各种惊心动魄的临场效果,不仅要求系统中的前置扬声器有良好的频响特性和瞬态特性,同时对它的指向性也有一定的要求,即要求它的水平指向性宽以获得一个较大的最佳听音区;

追求你心目中的Hi—Fi

今非昔比话“天鹅” 在音响发烧圈内,天鹅(Swans)这 个牌子虽非家喻户晓,却也口碑 甚佳,算得上是北美的名品。记得前几 年听英国魔雷(morel)和法国傲的诗 (AUDAX)的负责人谈话时,皆坦言天 鹅曾一度采用他们的高音和低音单元。 嗣后天鹅推出一款堪称旗舰产品的 Cygnus,身高1070mm,重达50kg,一时 传为佳话。

环绕声调整细则

前言:Thomas R.Horrall是4.i于美国马萨诸塞州坎希罗奇的Acenfech公司的负责人和技术指导,该公司从事建筑声学。

一种海洋环境噪声分步反演地声参数方法

分析不同海底参数对环境噪声垂向空间特性的敏感度,根据海底密度对环境噪声垂直指向性的小掠射角部分不敏感,而对等效海底损失的大掠射角部分相对敏感的特点,提出了一种海洋环境噪声分步反演地声参数方法:先用环境噪声垂直指向性小掠射角部分反演海底声速、衰减;之后利用大掠射角部分来反演海底密度。仿真算例和海上实验数据处理结果验证了该方法的有效性。结果表明:分步反演加强了匹配物理量对海底参数敏感部分的关注,在反演结果精度(海底密度)以及反演效率上都有所改善,具有一定可行性。