“水聲換能器混響聲場互易校準(zhǔn)方法”示例

1、T/SASC XXXX—XXXX 13 附 錄 A （資料性） “水聲換能器混響聲場互易校準(zhǔn)方法”示例 本附錄是對某型水聽器進(jìn)行混響聲場互易校準(zhǔn)，校準(zhǔn)頻率范圍為：2kHz-20kHz。遵照本文件操作要求，在哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)重點實驗室的混響水池中完成校準(zhǔn)實驗。 A.1 校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備 A.1.1 混響水槽基本參數(shù) 混響水槽為長方體結(jié)構(gòu)，尺寸為：長 9.0m、寬 3.2m、水深 1.7m。在室溫環(huán)境下，取水的密度3 3 =1.0 10

2、 kg m ? ? ，水中聲速 3 =1.5 10 m s c ? 。根據(jù)中斷聲源法測量的 1/3 倍頻程中心頻率混響時間如表A1 所示。 表 A1 混響水池的混響時間 60 T 中心頻率 /kHz 2.0 2.5 3.15 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 混響時間 /ms 457.1 438.8 437.4 443.4 448.7 446.1 450.8

3、436.3 435.9 436.1 435.3 根據(jù)混響時間計算混響水池的混響半徑，結(jié)果見表 A2。 表 A2 混響水池的混響半徑 c r 中心頻率 /kHz 2.0 2.5 3.15 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 混響半徑/m 0.2717 0.2773 0.2777 0.2758 0.2742 0.2750 0.2736 0.2781 0.27

4、82 0.2781 0.2784 根據(jù)混響時間計算混響水池的混響聲場互易常數(shù)，結(jié)果見表 A3。 表 A3 混響水池的混響聲場互易常數(shù) r J 中心頻率 /kHz 2.0 2.5 3.15 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 互易常數(shù) 2.716 2.218 1.763 1.379 1.096 0.8730 0.6839 0.5561 0.4451 0.3

5、476 0.2784 A.1.2 水聲換能器布放 發(fā)射換能器和接收水聽器分布放在兩個獨立區(qū)域內(nèi)，見圖 A.1 和圖 A.2 所示，采用隨機掃描的方式運行。 根據(jù)水聲換能器布放要求和隨機掃描操作的要求， 將發(fā)射換能器和接收水聽器的移動區(qū)域范圍劃分為：發(fā)射移動區(qū)和混響控制區(qū)，二者最小間距為 5m，區(qū)域邊界距離水池池壁、水面的最短垂直距離為 0.4m。 T/SASC XXXX—XXXX 15 按照校準(zhǔn)原理的三步測量操作，根據(jù)隨機掃描操作分別

6、測量：發(fā)射換能器與互易換能器組合時：測量接收水聽器的輸出電壓 FJ U ； 發(fā)射換能器與互易換能器組合時， 測量互易換能器的輸出電壓 FH U ； 互易換能器與接收水聽器組合時：測量互易換能器的輸入電流 HJ I ，接收水聽器平均輸出電壓 HJ U 。 A.4 校準(zhǔn)測量結(jié)果 遵照本文件， 在混響水槽中對發(fā)射換能器、 互易換能器和接收水聽器進(jìn)行混響法互易校準(zhǔn)。發(fā)射換能器發(fā)送電流響應(yīng)級和接收水聽器的接收靈敏度級如圖 A.3 和圖 A.4。