混响水池测量方法及应用

针对混响水池不满足扩散场条件,理想混响室理论无法应用这一问题开展了混响水池测量方法研究。本文基于简正波理论,推导了水下封闭空间中混响控制区空间平均声压与声源辐射声功率之间的关系,建立了混响水池测量方法理论基础,不再要求混响水池声场满足扩散场条件;基于标准声源分别采用自由场法及混响水池法测量其辐射声功率,以对混响水池测量方法的准确性进行验证;最后,采用混响水池法分别测量了水下声源辐射声功率、管路噪声、材料吸声系数的测量并进行及水听器的校准。理论及试验研究结果表明:在水池的截止频率以上,基于混响水池法可以较准确地测量水下声源的辐射声功率,采用该方法测得的水下推进器电机的辐射声功率与海上包面法的测量结果相差不超过2 dB;混响水池测量方法可解决水下声源辐射声功率、管路噪声、材料吸声系数的测量及水听器的校准问题。

混响水池声场特性研究及其建模分析

针对在混响水池中开展声学测量的问题,通过波动声学理论和统计声学理论对矩形混响水池内的点源声场进行了分析并确定了混响水池中满足扩散场所需要的条件。最后利用声学仿真软件VirtualLab建立混响水池的有限元模型,进行声场及混响时间的计算,计算结果与理论推导相吻合,确定了扩散场区域,为进一步的实验研究提供了指导。

水声换能器灵敏度混响法校准技术研究

为了提高水声换能器校准的效率,拓展水声换能器校准方法,对水声学中的混响场校准技术进行了研究。首先介绍了混响法校准原理,分析了混响法校准水听器的关键技术,对混响声场的设计进行了评价。文章给出了水听器灵敏度混响法校准方法,分析混响水池的建设条件,给出了混响水池设计的尺寸要求以及材料要求。

水下声源辐射声功率测量实验研究

针对水下声源辐射声功率测定问题,提出了一种混响水池测量方法.通过在混响水池内测量声源的空间平均声压功率谱,并对混响水池的声场进行校准,可以得到声源在自由场条件下的辐射声功率.研究了声源位置、声源与水听器的不同距离等对空间平均声压功率谱测量结果的影响,分析了在混响水池中测量声源辐射声功率的下限频率与水池尺度的关系.对空间平均功率谱进行了测量不确定度分析,其A类不确定度不大于1 dB.通过混响时间计算的混响场条件下的声源辐射声功率至自由场的修正量与实测修正量之间的差别不超过1 dB.该方法同时适用于水下复杂声源或具有一定空间分布声源的辐射声功率的测量.