第2章水声换能器

第2章水声换能器1.水听器2.水声发射换能器3.实验1・水听器（1）分类根据其用途和校准的准确度根据其使用材料根据其用途和校准的准确度分为两级：A.—级标准水听器建立水声声压基准，并通过它传递声学量单位。绝对法校准。E.二级标准水听器（测量水听器）用作实验室中一般测试。比较法校准。根据其使用材料可分为：a、压电式：b、动圈式（或电动式）c、磁致伸缩式d、光纤式⑵参数①水听器接收灵敏度②水听器的指向性③水听器的电阻抗④动态范怜I水听器接收灵敏度水听器自由场电压灵敏度：水听器在平面自由声场中输出端的开路电压与声场中放入水听器之前存在于水听器声中心位置处自由场声压的比值。水听器声压灵敏度：水听器输出端的开路电压与作用于水听器接收面上的实际声压的比值。水听器的指向性•指向性响应图・指向性指数・指向性因数表示水听器在远场平面波作用卞，所产生的开路输出电压随入射方向变化的曲线图。指向性指数DI和指向性因数对于水听器，其指向性因数代表定向接收器输出端的信噪比比无指向性接收器输出端的信噪比提高的倍数。r>/=ioigA水听器的电阻抗在某频率卞加于换能器电端的瞬时电压与所引起的瞬时电流的复数比。换能器电阻抗的倒数称为换能器的电导纳。动态范围水听器主轴方向入射的正弦平面行波使水听器产生的开路电压等于水听器实际输出的带宽1Hz的开路噪声电压时，则该声波的声压级就是水听器的等效噪声声压级。水听器的过载声压级与等效噪声声压级之差。水听器的过载声压级引起水听器过载的作用声压级。水听器的等效噪声压级(3)GB/T4128-1995一、二级标准水听器声学，性能指标灵敏度指在水听器输出电缆末端测得的声压灵敏度或自由场低频灵敏度。按照国家标准规定用于1Hz〜100kHz频率范怜I的压电型标准水听器(以下同)：一级：不低于-2O5dB(OdBrelv/uPa)二级：不低于-210dB(OdBrelv/uPa)自由场灵敏度频率响应自由场灵敏度频响相对于声压灵敏度在整个使用频率范怜I内，至少有三个十倍频程范闱：一级：其灵敏度的不均匀性小于±1.5dE,在其他频率范围内灵敏度变化不超过・6dE或-lOdBo二级：其灵敏度的不均匀性小于±2dE,在其他频率范闱内灵敏度变化不超过+6dE或JOdBo灵敏度校准及其准确度低频段应用国标GB4130-84中规定的一级校准方法进行校准，其校准准确度优于土0.5dE；高频段应用国标GB3223-82中规定的互易法进行校准，其校准准确度应优于土0.7dE°低频段应用国标GB4130-84中规定的二级校准方法进行校准，其校准准确度优于±1.0dE；高频段应用国标GB3223-82中规定的比较法进行校准，其校准准确度应优于±1.5dE°指向性一级：水平指向性：在最高使用频率下的・3dE波束宽度应人于300,在选定方向(或主轴)土50的范围内灵敏度变化应小于土0.2dBo垂直指向性：在最高使用频率下的・3dE波束宽度应人于150,在选定方向(或主轴)±20的范围内灵敏度变化应小于土0.2dBo的乘枳与加到输入电端的电压的比值。②发射换能器的指向性发射指向性图是表示它在自由场中辐射声波时，在其远场中声能空间分布的图象。发射指向性因数和发射指向性指数在参考方向上（通常指声轴向）远场中某点的声强（或声压有效值平方）与相同距离上各方向的声强平均值（或声压有效值平方的平均值）之比为发射指向性因数，此比值的分贝数称为发射指向性指数。输入电功率、发射声功率和电声效率输入电功率是其功率源吸收的有用功率。发射声功率是其在单位时间内向介质声场发射出的有效声能屋。电声效率是其输出声功率与输入总电功率的比值。换能器的电声效率实际上也等于其机电