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(shí)：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(jì)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(dòng)手操作過(guò)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(jiān)實(shí)的根底，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(dòng)手過(guò)程中領(lǐng)會(huì)實(shí)際與實(shí)踐相結(jié)合的真理，希望經(jīng)過(guò)本課程使學(xué)生可以較好地將本科階段學(xué)過(guò)的相關(guān)課程的實(shí)際知識(shí)充分融會(huì)貫穿，到達(dá)鍛煉動(dòng)手與動(dòng)腦的目的。第一章聲學(xué)丈量的根本問(wèn)題第二章聲學(xué)丈量換能器第三章水聲丈量第四章振動(dòng)與噪聲丈量第五章水聲無(wú)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(wèn)題緒論根本預(yù)備知識(shí)聲學(xué)量的級(jí)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(hào)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)困難*丈量結(jié)果多用分貝表示參考文獻(xiàn)*<水聲計(jì)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(yàn)>賈志富*俄羅斯聲學(xué)雜志

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電聲技術(shù)

聲學(xué)技術(shù)

參考文獻(xiàn)

美國(guó)MIT媒體實(shí)驗(yàn)室

2、

美國(guó)賓州大學(xué)聲學(xué)與振動(dòng)研討中心

3、

美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)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(guó)利物浦大學(xué)聲學(xué)研討單元

6、

英國(guó)南安普頓聲和振動(dòng)研討所〔ISVR〕

7、

丹麥奧爾堡〔Aalborg〕大學(xué)聲學(xué)系

8、

中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研討所

9、

中國(guó)南京大學(xué)聲學(xué)研討所

10、中國(guó)同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研討所

11、上海交通大學(xué)振動(dòng)、沖擊、噪聲國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室12、南京航空航天大學(xué)空氣動(dòng)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(guó)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(shí)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(chǎng)、自在場(chǎng)、近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)、可聽聲、超聲、次聲、頻程、倍頻程、級(jí)、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(gè)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?！?〕倍頻程計(jì)量?jī)蓚€(gè)頻率之間間隔或頻帶寬度的單位。〔3〕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(jí)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(jí)及其基準(zhǔn)值5、表示方法6、兩個(gè)聲壓絕對(duì)值之比與其聲壓級(jí)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(gè)聲學(xué)量與其同類量的基準(zhǔn)值之比的對(duì)數(shù)。2、表達(dá)式聲學(xué)量級(jí)的單位視對(duì)數(shù)底而定。(1)假設(shè)取以10為底的常用對(duì)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(jí)的單位，即分貝〔dB〕(dB)(2)假設(shè)取以e為底的自然對(duì)數(shù)，那么其單位為奈培〔Np〕3、單位4、常用聲學(xué)量的級(jí)及其基準(zhǔn)值〔GB3238-82〕聲壓級(jí)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(jí)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(jí)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(jí)值為80dB，那么記作L=80dB(0dB=20μPa或0dBre20μPa)

5、表示方法6、兩個(gè)聲壓絕對(duì)值之比與其聲壓級(jí)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