第2章水聲換能器

第2章水聲換能器1.水聽器2.水聲發(fā)射換能器3.實(shí)驗(yàn)1?水聽器（1）分類根據(jù)其用途和校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度根據(jù)其使用材料根據(jù)其用途和校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度分為兩級(jí)：A.—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水聽器建立水聲聲壓基準(zhǔn)，并通過它傳遞聲學(xué)量單位。絕對(duì)法校準(zhǔn)。E.二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水聽器（測(cè)量水聽器）用作實(shí)驗(yàn)室中一般測(cè)試。比較法校準(zhǔn)。根據(jù)其使用材料可分為：a、壓電式：b、動(dòng)圈式（或電動(dòng)式）c、磁致伸縮式d、光纖式⑵參數(shù)①水聽器接收靈敏度②水聽器的指向性③水聽器的電阻抗④動(dòng)態(tài)范憐I水聽器接收靈敏度水聽器自由場(chǎng)電壓靈敏度：水聽器在平面自由聲場(chǎng)中輸出端的開路電壓與聲場(chǎng)中放入水聽器之前存在于水聽器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓的比值。水聽器聲壓靈敏度：水聽器輸出端的開路電壓與作用于水聽器接收面上的實(shí)際聲壓的比值。水聽器的指向性?指向性響應(yīng)圖?指向性指數(shù)?指向性因數(shù)表示水聽器在遠(yuǎn)場(chǎng)平面波作用卞，所產(chǎn)生的開路輸出電壓隨入射方向變化的曲線圖。指向性指數(shù)DI和指向性因數(shù)對(duì)于水聽器，其指向性因數(shù)代表定向接收器輸出端的信噪比比無指向性接收器輸出端的信噪比提高的倍數(shù)。r>/=ioigA水聽器的電阻抗在某頻率卞加于換能器電端的瞬時(shí)電壓與所引起的瞬時(shí)電流的復(fù)數(shù)比。換能器電阻抗的倒數(shù)稱為換能器的電導(dǎo)納。動(dòng)態(tài)范圍水聽器主軸方向入射的正弦平面行波使水聽器產(chǎn)生的開路電壓等于水聽器實(shí)際輸出的帶寬1Hz的開路噪聲電壓時(shí)，則該聲波的聲壓級(jí)就是水聽器的等效噪聲聲壓級(jí)。水聽器的過載聲壓級(jí)與等效噪聲聲壓級(jí)之差。水聽器的過載聲壓級(jí)引起水聽器過載的作用聲壓級(jí)。水聽器的等效噪聲壓級(jí)(3)GB/T4128-1995一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水聽器聲學(xué)，性能指標(biāo)靈敏度指在水聽器輸出電纜末端測(cè)得的聲壓靈敏度或自由場(chǎng)低頻靈敏度。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用于1Hz?100kHz頻率范憐I的壓電型標(biāo)準(zhǔn)水聽器(以下同)：一級(jí)：不低于-2O5dB(OdBrelv/uPa)二級(jí)：不低于-210dB(OdBrelv/uPa)自由場(chǎng)靈敏度頻率響應(yīng)自由場(chǎng)靈敏度頻響相對(duì)于聲壓靈敏度在整個(gè)使用頻率范憐I內(nèi)，至少有三個(gè)十倍頻程范闈：一級(jí)：其靈敏度的不均勻性小于±1.5dE,在其他頻率范圍內(nèi)靈敏度變化不超過?6dE或-lOdBo二級(jí)：其靈敏度的不均勻性小于±2dE,在其他頻率范闈內(nèi)靈敏度變化不超過+6dE或JOdBo靈敏度校準(zhǔn)及其準(zhǔn)確度低頻段應(yīng)用國標(biāo)GB4130-84中規(guī)定的一級(jí)校準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)準(zhǔn)確度優(yōu)于土0.5dE；高頻段應(yīng)用國標(biāo)GB3223-82中規(guī)定的互易法進(jìn)行校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于土0.7dE°低頻段應(yīng)用國標(biāo)GB4130-84中規(guī)定的二級(jí)校準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)準(zhǔn)確度優(yōu)于±1.0dE；高頻段應(yīng)用國標(biāo)GB3223-82中規(guī)定的比較法進(jìn)行校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于±1.5dE°指向性一級(jí)：水平指向性：在最高使用頻率下的?3dE波束寬度應(yīng)人于300,在選定方向(或主軸)土50的范圍內(nèi)靈敏度變化應(yīng)小于土0.2dBo垂直指向性：在最高使用頻率下的?3dE波束寬度應(yīng)人于150,在選定方向(或主軸)±20的范圍內(nèi)靈敏度變化應(yīng)小于土0.2dBo的乘枳與加到輸入電端的電壓的比值。②發(fā)射換能器的指向性發(fā)射指向性圖是表示它在自由場(chǎng)中輻射聲波時(shí)，在其遠(yuǎn)場(chǎng)中聲能空間分布的圖象。發(fā)射指向性因數(shù)和發(fā)射指向性指數(shù)在參考方向上（通常指聲軸向）遠(yuǎn)場(chǎng)中某點(diǎn)的聲強(qiáng)（或聲壓有效值平方）與相同距離上各方向的聲強(qiáng)平均值（或聲壓有效值平方的平均值）之比為發(fā)射指向性因數(shù)，此比值的分貝數(shù)稱為發(fā)射指向性指數(shù)。輸入電功率、發(fā)射聲功率和電聲效率輸入電功率是其功率源吸收的有用功率。發(fā)射聲功率是其在單位時(shí)間內(nèi)向介質(zhì)聲場(chǎng)發(fā)射出的有效聲能屋。電聲效率是其輸出聲功率與輸入總電功率的比值。換能器的電聲效率實(shí)際上也等于其機(jī)電