水声工程学院教案

声学丈量

主讲教师：陈洪娟授课学时：32教学目的声学丈量课程是水声工程专业本科学生在校接触的独一一门声学方面的丈量课程，本课程以有关声学丈量实际为根底，讲解声学丈量中相关的根本丈量与计量规定和规范，主要是指点学生如何参与实践动手操作过程，引见实践丈量方法与本卷须知，为日后的科研任务打下坚实的根底，使学生在毕业设计之前先期感受一下科研任务的气氛，使学生在实践动手过程中领会实际与实践相结合的真理，希望经过本课程使学生可以较好地将本科阶段学过的相关课程的实际知识充分融会贯穿，到达锻炼动手与动脑的目的。第一章声学丈量的根本问题第二章声学丈量换能器第三章水声丈量第四章振动与噪声丈量第五章水声无源资料声学性能的丈量第六章矢量声学丈量技术第一章声学丈量的根本问题绪论根本预备知识声学量的级及其基准值普通的丈量系统一.绪论1、声学丈量技术的开展情况2、声学丈量的内容3、声学丈量的特点4、参考文献瑞利克拉尼赫姆霍兹贝尔声学丈量技术的开展情况声音盲区深海通道水中声速丈量声学丈量技术的开展情况声学丈量技术的开展情况声学丈量技术的开展情况声学丈量技术的开展情况声学丈量的内容*声源特性研讨*媒质特性研讨*声波发射与接纳的研讨*丈量方法与手段的研讨*声学设备的研讨声学丈量的特点

*环境要素影响大*丈量信号复杂*丈量空间多样*丈量精度低、量值传送误差大*丈量频域范围宽*外场实验困难*丈量结果多用分贝表示参考文献*<水声计量技术>郑士杰*<水下电声丈量技术>阎福旺*<声学丈量实验>贾志富*俄罗斯声学杂志

TheJournaloftheAcousticalSocietyofAmerican

TheJournalofSoundandVibration

ACTAAcustica

JournalofComputationalAcoustics

JournaloftheAudioEngineeringSociety

InternationalJournalofAcousticsandVibration

BuildingAcoustics

声学学报

运用声学

振开工程学报

振动与冲击

电声技术

声学技术

参考文献

美国MIT媒体实验室

2、

美国宾州大学声学与振动研讨中心

3、

美国贝尔实验室下属的多媒体通讯研讨室

4、

丹麦科技大学声学技术系

5、

英国利物浦大学声学研讨单元

6、

英国南安普顿声和振动研讨所〔ISVR〕

7、

丹麦奥尔堡〔Aalborg〕大学声学系

8、

中国科学院声学研讨所

9、

中国南京大学声学研讨所

10、中国同济大学声学研讨所

11、上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室12、南京航空航天大学空气动力研讨所13、清华大学建筑声学14、杭州运用声学研讨所15、哈尔滨工程大学水声学院16、陕西师范大学运用声学研讨所17、中国西北工业大学环境工程研讨所18、其它声学机构参考文献二、根本预备知识1、根本概念2、声学根本物理量及其单位３、频程与倍频程1、根本概念

*声速、振速、声压、声强、声功率、纵波、横波、行波、驻波、平面波、柱面波、球面波*水听器、水下声发射器、拾振器、传声器、声场、自在场、近场、远场、可听声、超声、次声、频程、倍频程、级、分贝

2、声学根本物理量及其单位

3.频程与倍频程〔1〕频程〔2〕倍频程〔3〕ISO规定

〔4〕中心频率及倍频程滤波器〔1〕频程定义：又称为频带，将整个频率范围〔视任务要求而定〕分成的假设干较小的频段，其单位称为倍频程。〔2〕倍频程计量两个频率之间间隔或频带宽度的单位。〔3〕ISO规定a、1/1倍频程：n=1

b、1/3倍频程：n=1/3

c、十倍频程：

d、三者之间的关系：三、声学量的级及其基准值1、定义2、表达式3、单位4、常用声学量的级及其基准值5、表示方法6、两个声压绝对值之比与其声压级差值的关系7、用分贝表示丈量误差8、分贝加减法那么９、结论1、定义一个声学量与其同类量的基准值之比的对数。2、表达式声学量级的单位视对数底而定。(1)假设取以10为底的常用对数，那么其单位为“贝〞〔B〕,但实践运用中常取其1/10作为级的单位，即分贝〔dB〕(dB)(2)假设取以e为底的自然对数，那么其单位为奈培〔Np〕3、单位4、常用声学量的级及其基准值〔GB3238-82〕声压级表达式为其中：为声压基准值，在空气中为20μPa，在水中为1μPa。声强级表达式为其中：为声强基准值，在水中为1pw/m2。接纳灵敏度级表达式为

其中：为接纳灵敏度基准值，水中为1V/μPa，空气中为1V/Pa例如，在空气中某一点声压级值为80dB，那么记作L=80dB(0dB=20μPa或0dBre20μPa)

5、表示方法6、两个声压绝对值之比与其声压级差值的关系百分比误差：1-丈量值/真值〔±〕分贝误差：-20lg〔丈量值/真值〕〔±〕

如：*真值=1，丈量值=0.99，丈量值/真值=0.99百分比误差=0.01=1%，分贝误差=0.09=0.1dB*真值=1，丈量值=1.01，丈量值/真值=1.01百分比误差=-0.01=-1%，分贝误差=-0.09=-0.1dB7、用分贝表示丈量误差

分贝加减法那