水聲工程學(xué)院教案

聲學(xué)丈量

主講教師：陳洪娟授課學(xué)時：32教學(xué)目的聲學(xué)丈量課程是水聲工程專業(yè)本科學(xué)生在校接觸的獨(dú)一一門聲學(xué)方面的丈量課程，本課程以有關(guān)聲學(xué)丈量實(shí)際為根底，講解聲學(xué)丈量中相關(guān)的根本丈量與計量規(guī)定和規(guī)范，主要是指點(diǎn)學(xué)生如何參與實(shí)踐動手操作過程，引見實(shí)踐丈量方法與本卷須知，為日后的科研任務(wù)打下堅實(shí)的根底，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計之前先期感受一下科研任務(wù)的氣氛，使學(xué)生在實(shí)踐動手過程中領(lǐng)會實(shí)際與實(shí)踐相結(jié)合的真理，希望經(jīng)過本課程使學(xué)生可以較好地將本科階段學(xué)過的相關(guān)課程的實(shí)際知識充分融會貫穿，到達(dá)鍛煉動手與動腦的目的。第一章聲學(xué)丈量的根本問題第二章聲學(xué)丈量換能器第三章水聲丈量第四章振動與噪聲丈量第五章水聲無源資料聲學(xué)性能的丈量第六章矢量聲學(xué)丈量技術(shù)第一章聲學(xué)丈量的根本問題緒論根本預(yù)備知識聲學(xué)量的級及其基準(zhǔn)值普通的丈量系統(tǒng)一.緒論1、聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況2、聲學(xué)丈量的內(nèi)容3、聲學(xué)丈量的特點(diǎn)4、參考文獻(xiàn)瑞利克拉尼赫姆霍茲貝爾聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況聲音盲區(qū)深海通道水中聲速丈量聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況聲學(xué)丈量技術(shù)的開展情況聲學(xué)丈量的內(nèi)容*聲源特性研討*媒質(zhì)特性研討*聲波發(fā)射與接納的研討*丈量方法與手段的研討*聲學(xué)設(shè)備的研討聲學(xué)丈量的特點(diǎn)

*環(huán)境要素影響大*丈量信號復(fù)雜*丈量空間多樣*丈量精度低、量值傳送誤差大*丈量頻域范圍寬*外場實(shí)驗困難*丈量結(jié)果多用分貝表示參考文獻(xiàn)*<水聲計量技術(shù)>鄭士杰*<水下電聲丈量技術(shù)>閻福旺*<聲學(xué)丈量實(shí)驗>賈志富*俄羅斯聲學(xué)雜志

TheJournaloftheAcousticalSocietyofAmerican

TheJournalofSoundandVibration

ACTAAcustica

JournalofComputationalAcoustics

JournaloftheAudioEngineeringSociety

InternationalJournalofAcousticsandVibration

BuildingAcoustics

聲學(xué)學(xué)報

運(yùn)用聲學(xué)

振開工程學(xué)報

振動與沖擊

電聲技術(shù)

聲學(xué)技術(shù)

參考文獻(xiàn)

美國MIT媒體實(shí)驗室

2、

美國賓州大學(xué)聲學(xué)與振動研討中心

3、

美國貝爾實(shí)驗室下屬的多媒體通訊研討室

4、

丹麥科技大學(xué)聲學(xué)技術(shù)系

5、

英國利物浦大學(xué)聲學(xué)研討單元

6、

英國南安普頓聲和振動研討所〔ISVR〕

7、

丹麥奧爾堡〔Aalborg〕大學(xué)聲學(xué)系

8、

中國科學(xué)院聲學(xué)研討所

9、

中國南京大學(xué)聲學(xué)研討所

10、中國同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研討所

11、上海交通大學(xué)振動、沖擊、噪聲國家重點(diǎn)實(shí)驗室12、南京航空航天大學(xué)空氣動力研討所13、清華大學(xué)建筑聲學(xué)14、杭州運(yùn)用聲學(xué)研討所15、哈爾濱工程大學(xué)水聲學(xué)院16、陜西師范大學(xué)運(yùn)用聲學(xué)研討所17、中國西北工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程研討所18、其它聲學(xué)機(jī)構(gòu)參考文獻(xiàn)二、根本預(yù)備知識1、根本概念2、聲學(xué)根本物理量及其單位３、頻程與倍頻程1、根本概念

*聲速、振速、聲壓、聲強(qiáng)、聲功率、縱波、橫波、行波、駐波、平面波、柱面波、球面波*水聽器、水下聲發(fā)射器、拾振器、傳聲器、聲場、自在場、近場、遠(yuǎn)場、可聽聲、超聲、次聲、頻程、倍頻程、級、分貝

2、聲學(xué)根本物理量及其單位

3.頻程與倍頻程〔1〕頻程〔2〕倍頻程〔3〕ISO規(guī)定

〔4〕中心頻率及倍頻程濾波器〔1〕頻程定義：又稱為頻帶，將整個頻率范圍〔視任務(wù)要求而定〕分成的假設(shè)干較小的頻段，其單位稱為倍頻程。〔2〕倍頻程計量兩個頻率之間間隔或頻帶寬度的單位?！?〕ISO規(guī)定a、1/1倍頻程：n=1

b、1/3倍頻程：n=1/3

c、十倍頻程：

d、三者之間的關(guān)系：三、聲學(xué)量的級及其基準(zhǔn)值1、定義2、表達(dá)式3、單位4、常用聲學(xué)量的級及其基準(zhǔn)值5、表示方法6、兩個聲壓絕對值之比與其聲壓級差值的關(guān)系7、用分貝表示丈量誤差8、分貝加減法那么９、結(jié)論1、定義一個聲學(xué)量與其同類量的基準(zhǔn)值之比的對數(shù)。2、表達(dá)式聲學(xué)量級的單位視對數(shù)底而定。(1)假設(shè)取以10為底的常用對數(shù)，那么其單位為“貝〞〔B〕,但實(shí)踐運(yùn)用中常取其1/10作為級的單位，即分貝〔dB〕(dB)(2)假設(shè)取以e為底的自然對數(shù)，那么其單位為奈培〔Np〕3、單位4、常用聲學(xué)量的級及其基準(zhǔn)值〔GB3238-82〕聲壓級表達(dá)式為其中：為聲壓基準(zhǔn)值，在空氣中為20μPa，在水中為1μPa。聲強(qiáng)級表達(dá)式為其中：為聲強(qiáng)基準(zhǔn)值，在水中為1pw/m2。接納靈敏度級表達(dá)式為

其中：為接納靈敏度基準(zhǔn)值，水中為1V/μPa，空氣中為1V/Pa例如，在空氣中某一點(diǎn)聲壓級值為80dB，那么記作L=80dB(0dB=20μPa或0dBre20μPa)

5、表示方法6、兩個聲壓絕對值之比與其聲壓級差值的關(guān)系百分比誤差：1-丈量值/真值〔±〕分貝誤差：-20lg〔丈量值/真值〕〔±〕

如：*真值=1，丈量值=0.99，丈量值/真值=0.99百分比誤差=0.01=1%，分貝誤差=0.09=0.1dB*真值=1，丈量值=1.01，丈量值/真值=1.01百分比誤差=-0.01=-1%，分貝誤差=-0.09=-0.1dB7、用分貝表示丈量誤差

分貝加減法那