基于几何平均声压的声强计算的误差分析

采用p—p法计算声强时，需要用两个传声器测得的声压的均值代替被测点的平均声压，用两声压进行一阶差分来间接获得声振速。声压平均一般基于算术平均算法，分析发现：在高频区误差较大。针对声场大多呈非线性的特点，提出了应用几何平均计算声压的方法。并以平面声源、单极子、偶极子三种声源为例，对基于这两种计算声压的方法得到的声强误差进行了对比分析，结果表明：在高频区由几何平均声压而得到的计算声强的误差小于由算术平均而得到的计算声强的误差。     

声强测量中系统误差修正的若干问题研究

本文对用残余声强法修正声强测量的系统误差进行了理论分析，推导了它的误差表达工式，给出了该误差的二元分布图。     

一种新的三维矢量声强测量方法

在双传声器互谱声强测量方法的基础上,提出了一种4传声器三维声强矢量测量方法,并且针对实际测量系统存在的误差,给出了一种简单实用的标定方法。以单极子声源为例,对该方法在不同频率情况下的理论误差进行了仿真分析,结果表明：在5—2000Hz频率范围内,测量所得x、y、z3个方向的声强误差均不超过1．5dB。与传统测量方法相比,该方法有如下优点：所用探头结构简单,只需4个传声器,可以节约成本;可用于瞬态声强的测量;在规定的频率范围内具有较高的精度。     

声强测量仪在行波场中的检定

声强测量同时涉及声强的大小和方向.因此声强测量仪的检定比声压测量仪器的检定要复杂得多.该文提出一种通过平面行波,直接检定声强仪性能指标的方法.检定声强级和声压级测量的偏差和声强仪的声压-残余声强指数.该方法可作为声强仪的定型鉴定和首次检定的方法.     

自功率谱表面声强测量的误差讨论

本文针对脉动球和摆动球这两种典型的声源,就表面声强测量法中因有限差分引起的误差进行了讨论,揭示了有限差分引起误差的规律。本文还通过试验研究讨论了传声器测点距离对测量结果的影响。     

声强传感器特性对扫描声强法确定声源声功率的影响

文中以典型的矩形测量面方波扫描路径为例 ,分析了扫描声强法测量声源声功率时双传声器互谱声强传感器的有限差分近似误差、近场效应误差、相位不匹配误差与声源频率、测量面离声源的距离以及声强传感器两传声器间的间隔之间的关系。结果表明根据声源频率合理地选取参数可以减小声强传感器所带来的误差 ,从而为保证扫描声强法测量声源声功率测量准确度提供了依据。     

双传声器声压测量的计算误差分析

利用双传声器测量声压存在系统误差,这个误差主要出现在对两个通道声压进行平均的算法上.当两个传声器之间的声压差很小时,算术平均法和几何平均法计算出的声压级误差的差别可以忽略.在测量平面声场时,声压级误差主要出现在高频;在测量点声源声场时,声压误差级主要和测试距离有关.     

修正声强测量系统设计及实验验证

传统的声强测量系统价格昂贵,有限差分的存在使得测试频域受到探头间距的限制,宽频噪声需分段多次测量。根据互谱声强算法,利用采集卡、传声器和虚拟仪器技术开发出一套便捷、高效、低成本的声强测量系统,包括数据采集、系统声压灵敏度标定、相位失配标定和声强测量。针对算法中存在的有限差分误差进行修正,在半消声室中以宽带白噪声为声源,用开发的声强测量系统分析探头间距为20 mm和50 mm时探头轴线和声源传播方向夹角分别为0°、45°的修正前后声强误差。结果表明该声强测量系统有效,修正后同一探头间距测试频域得到拓展,声强准确度得到提升。     

离散傅立叶变换误差对声强测量技术的影响

离散傅立叶变换(DFT)存在误差。分析DFT泄露误差对声强测量的影响,进行模拟计算。计算结果表明:DFT泄漏误差将引起声强的泄露,在多个频率情况下还可能导致出现不合理的负声强。继而进行实验实测,实测结果与理论分析结论相同。     

扫描声强法声功率测量的扫描路径误差分析

以单极子、偶极子及四极子声源为例,建立了矩形测量面上三种扫描路径（方波、锯齿波、直线加半圆）的误差函数数学模型;在扫描速度恒定的条件下,得出各路径及声源对扫描线的误差分布函数图形。结果显示：锯齿波误差最小;声强标准推荐的直线加半圆路径误差略大于方波;无指向性声源各扫描路径均误差较小（单极子源）,对于指向性声源,扫描路径的形式对测量精度的影响较大。     

基于扫描声强法的声功率测量扫描路径误差研究

依据ISO9614-2标准，以单极子，偶极子和四极子声源为例，建立了矩形测量面上三种扫描路径（方形，直线加半圆形以及锯齿形）的误差函数的数学模型，分析了矩形测量面尺寸大小，扫描测量面到声源的距离等参数对扫描误差的影响，给出了恒定扫描程度条件下各扫描路径的误差函数曲线，研究表明：三种扫描路径均收敛于真值，且锯齿形收敛最快；扫描线密度应随着声源的复杂程度而加大；减小扫描路径间距会提高收敛精度；而增大扫描面尺寸不能提高收敛精度，但适当增大声源到扫描面的距离，可以提高收敛精度。     

扫描声强法声源声功率测量通用数学模型

建立了声源声功率测量的通用数学模型。以半球测量面和平行六面体测量面为例，应用通用模型建立了两种情况下的声功率误差分析模型。验证了通过扫描路径近似所测得的声功率能够很好地反映声源的实际声功率。当人工执行扫描测量，实际扫描路径存在一定的偏移时，只要扫描偏移值在一定的容差范围内，所测得的声源声功率仍然能够取得较好的结果。     

相似风机声功率级的估算

相似理论广泛地应用在通风机的相似设计及性能的相似换算中,针对目前缺乏风机噪声在相似换算中规律性认识的状况,对相似变换时的声功率级换算规律作了初步探索,建立了相似设计风机与原型机关于声功率级关系的数学模型.     

相似风机声功率级的直接估算

相似设计理论在风机系列化过程中起着越来越重要的作用，为简化相似风机声学性能预估方法，在原有估算的基础上对相似声学的机理做了进一步的研究，得出了相似风机与原型风机在对应工况点倍频程声功率级之间的直接关系，从而实现了相似风机各工况点倍频程声功率级的快速计算方法。     

一种计算消声室声压级的新方法

JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》给出了计算声压级的反平方率法,针对其出现的近场处声压级偏差较大的问题,将空气吸收的衰减部分纳入考虑,提出了一种加入空气吸收衰减因素,选取测量位置为1m处的实际声压级来计算消声室声压级的新方法。通过实验对比,此方法可以很好地改善上述现象,提高了校准精度。     

声压法和声强法测量建筑构件空气声隔声的比较

声强技术不仅可应用在声源声功率测量和噪声源识别,还可用于建筑和建筑构件隔声测量。首先介绍了测量空气声隔声量的声强法,然后结合我国绿色建筑标准中的声环境评价,指出建筑及建筑构件隔声的声强法测量技术在绿色建筑评价中的应用前景,并讨论了测量方法的精密度估计。本文着重介绍在实验室内分别应用声压法和声强法对四组构件的空气声隔声量的测量工作。实验结果显示,声强法与声压法测得的隔声量在整个测量频率范围内基本一致,但在低频段个别频率上存在一定偏差,对实验结果进行了精密度估计和偏差原因分析。     

Optimally Designed Shell Enclosures with Tuned Absorbers for Minimizing Sound Power

This paper presents a design methodology for reducing radiated noise from enclosures using multiple optimized tuned absorbers. The methodology starts from the sound power spectrum of the enclosed noise source and ends with optimally sized/located absorbers on a surrounding thin shell enclosure. The design approach combines a finite element method vibration prediction code, a boundary element method sound power prediction code and a combined stochastic/gradient-based optimization algorithm. A design example has been optimized for a thin shell covering a motor/gearbox. The addition of a small amount of weight (130 g or 1.6% of the weight of the shell) produced substantial reductions in radiated sound power (13 dB in the targeted 1/3 octave band centered at 125 Hz). The design has been validated by experiment.     

双面静水压下含点阵增强柱和空腔的夹芯板水下声振计算方法研究

随着潜艇工作深度不断增加,含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板因其高强度和声振性能可设计性强的优良特性逐渐被应用于外部壳体结构。为建立一种考虑双面静水压的含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板水下声振计算方法,研究高潜深环境下双面高静水压对围壳等内部充水结构声振性能的影响,本研究利用多层次均质化等效方法将含增强柱和空腔的水下复合材料夹芯板芯层等效为正交各向异性材料,得到均质夹芯板模型,然后基于应变能密度相等将横向双面静水压等效为面内均布载荷,对基于LW理论模型的均质夹芯板的水下振动方程进行修正,进而提出了一种考虑双面静水压的含点阵增强柱和空腔的复合材料板水下声振计算方法。最后,利用数值计算方法对本研究方法的准确性进行了验证,结果表明理论解与数值解吻合较好。该方法可以较准确的预报双面静水压对含点阵增强柱和空腔的复合材料夹芯板声振性能的影响。