基于矢量水听器声强法的材料声反射系数测量

0引言近年来,随着矢量传感器技术的发展,矢量传感器已被成功地应用于空气中声学材料声学性能的测试领域中[1-2]。H-E.de Bree等人[1]详细讨论了矢量传感器进行声反射系数测量方法和实验研究,主要研究了表面阻抗法和源镜像法两种测量方法。Finn Jacobsen等人[2]则对矢量传感器用于驻波管声反射系数测量原理和实验进行了研究。本文理论分析了矢量声场中有功声强、声能流密度和反射系数之间     

声强空间分布及水听器灵敏度标定误差分析

在非开阔水域中采用比测法标定水听器灵敏度时,声源附近的声强空间分布因多途声波相干叠加呈现分层特点,引起水听器灵敏度标定结果存在系统性误差.声场仿真和垂直阵实测证实了声强分层现象,解释了在非消声水池中进行水听器灵敏度标定试验的误差成因.提出在消声水池或开阔水域进行灵敏度标定试验,并将水听器和标准小球同深度布设,可消除声强...     

浅海单个水听器匹配场定位的研究

对匹配场定位方法的研究是近年来水声学研究的热点。匹配场定位的基本原理是通过比较信号在接收阵上的协方关国数与假定声源位置后，按传播模型数值计算得到的协方差函数之间的相关程度来确定声源的位置。目前，对匹配场定位的研究大多采用长垂直接收阵，且只局限于数值模拟，但是在海洋实验中想要随时记录一个垂直阵的各种参数（如倾斜度和倾斜方向等）是很困难的，因此我们着重研究了利用单个水听器的匹配定位。在处理方法上，我们研究了对宽带信号的波形相关和包络相关两种方法，并对声源的深度和距离进行了匹配定位。首先，我们在均匀层…     

浅海单个水听器匹配场定位研究

本文研究了利用单个水听器的匹配场定位问题，分析了波形相关和包络相关两种处理方法。通过对均匀层条件下匹配和失配的数值模拟，讨论了运用单个水听器进行匹配定位的可行性和对浅海远距离匹配定位的可能性，以及反演海底参数的问题。从数值模拟的结果来看，运用波形相关方法进行匹配定位所得的模糊函数主瓣突出，分辩率高，是一种比较好的匹配场处理方法。最后，对一组浅海爆炸声传播实验的数据进行了匹配定位，取得了较为满意的结果。     

用偶极子换能器驻波场校准系统校准声压水听器

我们研究了采用偶极子接收换能器的驻波场校准系统,通过调整该系统水小箱中的驻波形式,实现局部空间内的均匀声场,从而可以用来进行声压水听器的比较法校准,并与振动液柱法校准结果相比较,从２０Ｈｚ～２０００Ｈｚ范围内两种方法测得的接收灵敏度偏差小于１ｄＢ。     

应用匹配场实现单矢量水听器的三维定位

将匹配场原理应用到单矢量水听器上实现声源的三维定位,根据声压、质点振速表达式进行推导,获得Bartlett相关表达式并进行分析和仿真。对仿真结果进行分析后指出:声压方法可以获得距离、深度估计,但无法区分角度;声压、轴向振速、法向振速组合可以区分角度并且分辨左右弦,但是同声压方法相比,距离深度分辨严重下降;而垂直振速、轴向振速、法向振速组合可以区分角度并且分辨左右弦,并且在距离、深度上比声压方法稍有提高。所以在单矢量水听器下,为了同时获得距离、深度、角度的估计,需要应用垂直振速、轴向振速、法向振速组合方法。     

水下声强测量分析系统及其在近场测量中的应用

基于双水听器互谱测量法,自行研制了可用于水下结构辐射噪声测量系统.该测量系统具有较宽测量频带范围,是一套以微型计算机为核心的声强测量系统,它包括声强探头、放大、滤波、A/D采集、电控系统等;并利用该系统在消声水池中进行了声强测量的试验研究,给出了测量面上的声强量值分布的三维图和等值曲线图.试验表明,该测量系统的测量结果是可靠的、测量的效率高.     

一种基于声压和加速度的矢量水听器定向方法

根据远场条件下水中声波的加速度和振速方向相同、相位相差π/2的特点,给出了一种加速度型矢量水听器的目标定向方法。基本原理是先计算声压与水平加速度和垂直加速度的互谱,再将互谱的虚部相除,最后求反正切得到目标的方位。相比于常规的复声强器,该方法省略了从加速度转变成振速的积分过程,降低了对滤波器的要求、减少了计算量,具有简单、易于工程实现等优点。光纤矢量水听器的湖上试验数据表明,基于声压和加速度的定向方法与复声强器具有相似的定向性能。     

基于光纤矢量水听器的浅海噪声矢量场特性研究

基于简正波理论分析了浅海噪声矢量场声压和质点振速的强度特性,仿真了浅海声压和质点振速的噪声强度在深度和频率上的变化特性,噪声矢量场强度特性仿真结果与实验测量结果一致。针对声场测量的有效性,给出了加速度通道自噪声谱级和灵敏度必须满足的关系式,并提出了降低自噪声对接收系统影响的两种措施。最后分析并对比了系统自噪声谱级和海洋环境噪声谱级,结果表明,声压通道的自噪声比环境噪声谱级低20 d B左右,Y通道和Z通道的自噪声比环境噪声低3.5 d B以上,X通道的自噪声谱级在200 Hz附近与环境噪声谱级最为接近,约比环境噪声低1.5 d B。     

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了1个声强探头支撑架,使之可以把声强探头转动到空间微卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量平衡声场中1点的声强矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向,在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。     

B1 瓦特计测量声功率方法的分析和简化

本文给出郎之万Ｌａｎｇｅｖｉｎ型换能器及变幅杆振动节点、腹点处振幅比随负载的变化情况，分析了瓦特计法测量声功率本身存在的理论偏差，并给出了两性能相同的换能器对接系统的实验结果，表明这种方法在轻负载（不大于水负载）测量中的准确性，提出工程上简化的测量方法     

基元控制的方式优化自聚焦换能器聚焦声场的研究

根据HY2900聚焦超声治疗系统聚焦换能器采用6基元自聚焦方式的特点,通过对6基元聚焦换能器排序及数量的控制,达到了避让特定部位的目的。采用亥姆霍兹-基尔霍夫积分计算并用HY2900声场测量软件测量换能器在脱气水中声场的分布。对6基元换能器排序进行定义,结合水听器控制基元数及排序。在对换能器基元全驱动,关闭1、6基元,关闭1、2、6基元,关闭1、3、5基元的四种状况下测量聚焦换能器途径声场及焦平面声场分布。研究发现焦点上10 mm声场分布平面直接反映换能器基元数及随排序的改变换能器聚焦声途径的变化,可通过对换能器基元排序及数量的控制,优化其途径声场分布。     

用于肿瘤治疗的高强度聚焦超声换能器及其温度场测量

高强度聚焦超声（HIFU）作为一种具有巨大潜力的、无损的、有效的肿瘤治疗手段,已得到普遍认同。本文介绍了所研制的HIFU治疗系统,对其关键部分高强度聚焦超声换能器的温度场特性,从理论上和实验上进行了深入的研究,并提出了超声声场的理论算法.     

声强法测声功率的工程应用研究

本文从工程实用角度出发,以实验分析为基础来探讨声强法测量声功率的误差问题,主要将背景噪声与测量环境结合起来,研究背景噪声,声源表面吸收在不同环境中的影响,还对声强法与声压法的判别作了比较,经试验研究表明,在一般厂房中用声强法测量设备声功率时,即使背景噪声比设备声压级高11dB都可照常进行,结果勿需修正,本文的结论对工程实践中声强法的应用具有现实的指导意义。     

高强度聚焦超声损伤兔肌肉组织的超声影像学变化的初步研究

探讨高强度聚焦超声损伤兔肌肉组织的超声图像变化。采用高强度聚焦超声经皮照射20只新西兰大白兔双侧后肢肌肉,其中18只于照射前1d、照射后10min、照射后1d,3d,7d,14d,21d,28d进行二维超声、彩色多普勒和能量多普勒超声检查,并于照射后28天处死后测量凝固灶大小。另2只分别于照射后1d及照射后50d解剖,行病理学检查。(1)HIFU照射后凝固灶外周可见强回声带至低回声带的演变过程。(2)HIFU照射后第1d,测量的凝固灶体积最大(1476.59±308.64mm3),第3d～第21d,凝固灶体积逐渐缩小(612.47±127.98mm3)。第28d凝固灶体积最小(343.29±54.79mm3)。超声检查在兔肌肉组织HIFU照射后的随访中发挥了重要的作用,为监测HIFU治疗人体软组织肿瘤超声图像的变化提供了实验依据。     

An algorithm for a combined acoustic signal receiver

It is proposed sorting the instantaneous values of oscillatory velocity and acoustic pressure using the criterion of the similarity with signals in a plane wave using a combined acoustic-signal receiver. Part of the received instantaneous values are rejected, the Poynting vectors are calculated and their angular selection is carried out. Modeling showed that the algorithm enables two sources, separated by 2° in all, to be resolved even if their mean levels differ by 6 dB. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 10, pp. 59–62, October, 2007.     

应力场强法中场径参数的研究

针对应力场强法中场径计算方法存在争议且不易求取的问题,基于应力场强法假设,研究了场径参数计算方法的理论依据;在考虑场径求取可行性的基础上,提出一种在任意载荷条件下确定试件场径的方法.给出了场径的求取步骤,选取6块不同应力集中系数的缺口试件在4种应力比下,按照步骤求取场径.对场径计算结果拟合并作图,由图所示分析影响场径大小的因素.得出结论:在相同应力比下,场径与应力集中系数呈很强的线性关系;在相同应力集中系数下,场径与应力比呈很强的二次曲线关系.通过实例对所提出的方法进行了验证,结果表明:由提出方法确定的场径计算得出的疲劳寿命更贴近于试验寿命,在保证安全的基础上提高了疲劳寿命预测的准确性.     

开口凹球面聚焦声场分析

高强度聚焦超声（HIFU）治疗局部肿瘤存在聚焦换能器和定位探头同时旋转的问题，考虑到实际工程中必须考虑B超探头的放置对聚焦声场的影响。文章就此进行了研究。结果表明：开口的凹球面会降低焦区声压幅度。随着开孔半径的变大。焦区声压呈下降的趋势，焦区越长，越不利于聚焦；随着开孔位置距轴线的距离变大。焦区声压呈下降的趋势，而焦区的位置变化不大，文章同时对相应的温度场也进行了相关的分析。     

声强测试技术在摩托车噪声控制中的应用

针对目前我国摩托车普遍存在噪声大 ,乘坐舒适性不理想这一难题 ,利用声强测量分析方法对摩托车噪声源进行了识别 ,得出了其声场分布规律 ,快速准确地找到了主要的噪声源。在此基础上提出了具有针对性的降噪措施 ,使该摩托车行驶加速噪声显著降低。表明声强测试分析方法是一种有效的摩托车噪声源识别和声场分析方法。