声学测量指导书
声学测量仪使用方法说明书

声学测量仪使用方法说明书1. 概述声学测量仪是一种用于测量声音参数的仪器,主要应用于音频工程、环境声学、建筑声学等领域。
本说明书将逐步介绍声学测量仪的使用方法,帮助用户正确操作和获取准确数据。
2. 仪器组成声学测量仪由以下主要组成部分构成:2.1 麦克风:用于接收环境中的声音信号。
2.2 控制面板:提供各项参数的设置和调整。
2.3 显示屏:显示当前测量结果和仪器状态。
2.4 数据存储设备:用于保存测量数据。
3. 准备工作3.1 搭建测试环境:在进行声学测量前,应确保测试环境安静且没有明显回声。
避免外界干扰对结果的影响。
3.2 连接设置:将麦克风插头连接到声学测量仪的麦克风接口上,并通过数据线将测量仪与计算机或其他数据处理设备连接。
4. 仪器操作4.1 打开仪器:按下仪器的电源开关,等待仪器启动完毕。
4.2 设置参数:使用控制面板上的按键和旋钮,设置所需的测量参数,如采样频率、时间域或频域分析等。
4.3 校准:在开始测量之前,根据实际需要进行仪器的校准,以确保测量结果的准确性。
4.4 开始测量:按下控制面板上的测量开始按钮,仪器会开始采集环境中的声音信号。
4.5 结束测量:当测量时间到达设定值或所需数据已采集完毕时,按下控制面板上的停止按钮,仪器将停止测量,并自动保存数据。
4.6 数据处理:将测量数据导出到计算机或其他数据处理设备上,进行后续的数据分析和处理。
5. 注意事项5.1 避免干扰: 在进行测量时,应避免手机、电脑等电子设备的干扰,以免影响测量结果的准确性。
5.2 安全使用:在操作仪器时,应注意避免触电和机械伤害的危险,确保安全措施得到有效执行。
5.3 保存维护:定期备份和保存仪器内的测量数据,定期进行维护和保养,以确保仪器的正常运行和延长使用寿命。
5.4 运输储存:在非使用状态下,应将仪器放置在干燥、阴凉的地方,并避免与腐蚀性气体、高温、湿度等有害环境接触。
6. 故障排除在使用过程中,可能会遇到一些故障现象,如仪器无法启动、数据无法保存等。
物理实验技术中的声学实验指南

物理实验技术中的声学实验指南声学是研究声波的产生、传播和接收的学科,是物理学中的重要分支。
在物理实验中,声学实验是一种常见且实用的实验方法。
本文将为大家介绍一些物理实验中的声学实验指南,以帮助读者更好地进行声学实验。
实验一:声音的传播速度测量声音是一种机械波,传播速度与介质的密度、弹性模量以及温度有关。
在这个实验中,我们将测量介质中声音的传播速度。
材料准备:1. 两个固定距离的音源,如扬声器2. 一个接收器,例如麦克风3. 一根测量介质长度的尺子4. 激光测距仪或光电门等测量长度的仪器实验步骤:1. 将音源与接收器分别放置在固定的位置上,并固定好。
2. 首先测量介质的长度,使用尺子或激光测距仪等工具。
3. 缓慢调节音源,发出一个连续的声音信号。
4. 同时启动计时器,记录从音源到接收器的声音传播时间。
5. 利用已知介质长度和声音传播时间,计算声音的传播速度。
实验二:共振现象的观察共振是声学中的重要现象,当某对象的固有频率与外界激励频率相等时,就会出现共振。
这个实验将帮助我们观察共振现象,并了解共振频率与对象固有频率之间的关系。
材料准备:1. 一个玻璃杯或共振箱2. 一个频率可调的发声器3. 切实浮力卡尺或声音强度计(可选)实验步骤:1. 将玻璃杯或共振箱放在水平桌面上。
2. 打开发声器,调整其频率直到达到共振的状态,即杯子或箱子开始发出较大的声音。
3. 记录此时发声器的频率,这就是共振频率。
4. 如果有合适的仪器,可测量共振时的声音强度。
实验三:杨氏实验杨氏实验是利用一根绷紧的细线或金属丝来测量声音的频率。
通过改变绷紧线的长度和材料的不同,我们可以测量不同频率下的声音。
材料准备:1. 一根绷紧的细线或金属丝2. 一个重物(如金属质量块)3. 频率可调的发声器或音叉实验步骤:1. 将绷紧的线或金属丝固定在两个支架上。
2. 将引重物挂在线的下端。
3. 打开发声器或敲击音叉,让声音传播到线上。
4. 可以观察到线的振动,通过改变线的长度或引重物的质量,我们可以观察到不同频率下的杨氏实验。
声学测量仪器使用方法说明书

声学测量仪器使用方法说明书一、概述声学测量仪器是一种用于测量声音参数、分析声波特性的专用仪器。
本使用方法说明书将详细介绍声学测量仪器的使用方法,帮助用户正确操作仪器,获得准确可靠的测量结果。
二、仪器及配件介绍1. 仪器外观声学测量仪器外观由主机、控制面板、显示屏、输入输出接口等部分组成。
用户在启动仪器前应先熟悉仪器的外观结构,确保正确连接和操作。
2. 配件清单在使用声学测量仪器之前,用户应检查配套配件是否齐全。
常见配件包括声音传感器、连接电缆、支架等。
确保所有配件都安装妥当后,可以开始使用仪器。
三、仪器使用步骤以下是声学测量仪器的使用步骤:1. 准备工作(1)确保电源供应正常,并将仪器连接到电源插座。
(2)将声音传感器插入仪器的声音输入接口,并确保插头牢固连接。
(3)根据测量需求,调整仪器的放大倍数、范围和采样率等参数,并将仪器调至工作状态。
2. 开始测量在确保仪器运行正常后,可以开始进行声学测量。
用户可根据具体需要选择测量对象和测量位置。
3. 数据采集启动仪器后,声音传感器将采集声音信号,并将其转化为电信号输入仪器进行处理和分析。
确保采集的数据准确可靠是保证测量结果准确性的关键。
4. 数据处理与分析仪器会自动对采集到的声音信号进行处理和分析,用户可以根据需要选择合适的声音参数进行测量和分析。
仪器配备了直观的显示屏,可直接显示测量结果。
5. 结束测量当测量完成后,用户应将声音传感器从测量位置取下,关掉仪器并将其与其他配件妥善收藏。
存储测量数据和结果是需要注意的一项工作。
四、使用注意事项1. 电源使用请使用符合安全标准的电源插座,并避免将仪器放置在潮湿或高温环境中。
2. 仪器操作请按照使用方法说明书正确操作仪器,并避免强烈震动和碰撞,以免造成仪器损坏。
3. 定期维护定期检查仪器外观和配件状况,确保仪器处于良好工作状态。
如有异常,请及时维修或更换配件。
4. 数据管理请妥善管理存储的测量数据,并避免数据丢失。
[整理]6声与振动测量实验指导书
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声与振动测试实验指导书西北工业大学航海学院2012年 3 月实验一声信号采集及Spectra软件应用一、实验目的1. 学会用计算机声卡采集、保存、处理声频信号,并将其存为数据文件;2. 采集给定设备的噪音信号或语音信号,分析其时域特征及频谱结构;3. 学习spectra lab(plus)谱分析软件的使用,用该软件对所采集的声信号进行谱分析。
二、实验要求1. 熟悉spectra lab的应用环境,能够在各种模式下正确操作运行;2. 能够正确地采集语言、音乐及设备噪声信号,并将其记录成数据文件,同时能用spectra软件对这些文件进行时域及频域分析。
三、实验环境1. 声传感器(microphone)2. 大宇牌手电钻:250W3. 通用计算机4. spectra lab(plus)谱分析软件5. 有源音箱四、实验内容、步骤实验内容:1. 采集并保存手电转钻空转时的噪音信号,观察其时域信号特点(最大值、最小值及均值等)及频谱特征;将其存为.W A V文件格式,用Matlab语言调入后分析频谱结构,绘出频谱简图。
2. 采集并保存本人的声音信号(唱或朗读),观察其信号实域及频域特点,绘出频谱简图。
实验步骤:1.将声传感器(microphone)连接到计算机的mic输入口。
2.启动计算机,打开spectra lab(plus)谱分析软件,进行有关设置,如:采样频率/样本点数/平均次数/抽取比例/显示设置等。
3.模式(Mode)设置(1). 将Mode设置为实时(Real time)方式,打开Run运行开关,此时输入的信号为背景噪声,通过时域及频域观察窗可观察到相应的时域及频域波形,通过调节有关按钮(如频率扩展、压缩、自动量程等),使图形显示适中。
(2). 由声源分别发出单频、多频及扫频声,调节有关按钮,观察相应的时域及频域波,同时注意观察有信号时和无信号时声级的差别,即背景噪声的大小。
(3). 将Mode设置为记录器方式(Rcorder),由声源分别发出单频、多频及一段音乐,将其记录为三个.wav文件,按Rec按钮开始记录,同时记时表开始记时,根据记时表,将所记录将文件长度控制在4~10秒。
声学实验教案测量声音的频率和音强的实验方法

声学实验教案测量声音的频率和音强的实验方法引言:声学是研究声音的产生、传播、接收和效应的学科。
在声学实验中,测量声音的频率和音强是非常重要的一项实验内容。
通过准确测量声音的频率和音强,可以深入了解声学的基本原理,以及声音在不同媒介中的传播特性。
实验目的:本实验旨在教导学生如何测量声音的频率和音强,并通过实验数据的分析与处理,加深对声学基本原理的理解。
实验器材:1. 声源:频率可调的声发生器2. 测量仪器:示波器、音频分析仪、音强计3. 麦克风:用于接收声音信号4. 音频线缆:连接声发生器、示波器、音频分析仪、音强计等设备5. 实验用物体:如振动弦、共鸣管等(用于产生特定频率的声音)实验步骤:1. 测量声音的频率步骤1:将声发生器连接到示波器,并调节频率为待测频率。
步骤2:将示波器的探头连接到示波器上的标有“CH1”(channel 1)的插口上。
步骤3:将示波器的“触发源”选择为“外部(EXT)”。
步骤4:观察示波器屏幕上显示的波形,并调节频率直至得到明确的波峰或波谷。
步骤5:根据示波器显示的频率刻度,记录下频率值。
步骤6:重复上述步骤,多次测量同一频率,并计算其平均值,以提高实验精度。
2. 测量声音的音强步骤1:将声发生器连接到音频分析仪,并调节频率为待测频率。
步骤2:将音频分析仪的输出端连接到音强计的输入端。
步骤3:打开音强计,并将其放置在与声源较近的位置。
步骤4:调节声发生器的音量,使音强计显示出合适的读数。
步骤5:记录下音强计显示的音强数值。
步骤6:通过改变声发生器的音量大小,进行多次测量,并计算其平均值,以获得更准确的实验结果。
结果分析:通过实验测量得到的声音频率和音强数值可以反映声音的特性和特点。
频率表示单位时间内声波振动的次数,通常以赫兹(Hz)为单位。
音强表示声音的强度,通常以分贝(dB)为单位。
实验结果可以用于分析不同声源产生的声音频率和音强的差异,以及声音在不同媒介中的传播特性。
声学测量教学设计方案

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声阻抗和声吸收:解释声阻抗 和声吸收的概念及其在声学测
量中的应用
声学测量仪器及其使用方法
声源定位仪:确定声源的 位置
声学照相机:可视化声音 的分布和传播
频谱分析仪:分析声音的 频率成分
测量方法:介绍各种声学测量 仪器的使用方法和注意事项
声级计:测量声音的强度
实验操作:通过实际操作演 示声学测量仪器的使用过程
学生对于声学测量的兴趣和热情
教学目标:激发学生 对声学测量的兴趣和 热情
教学方法:采用互动 式教学,让学生参与 实验和讨论
教学评价:通过学生的 课堂表现和作业完成情 况来评估学生对声学测 量的兴趣和热情
教学反馈:根据学生的 反馈和建议,调整教学 方法和教学内容,以提 高学生的学习兴趣和热 情
教师教学质量与效果评估
学会使用声学测量仪器
掌握声学测量仪器的基本 原理和操作方法
学会使用声学测量仪器进 行数据采集和处理
理解声学测量仪器在声学 研究中的应用
培养使用声学测量仪器进 行实验的能力
了解声学测量的应用场景
声学测量在环境 监测中的应用
声学测量在工业 生产中的应用
声学测量在科学 研究中的应用
声学测量在日常 生活中的应用
Hale Waihona Puke 合作学习:学 生通过合作完 成声学测量的 实验和报告, 培养合作意识 和团队精神。
教师引导:教师 在小组讨论和合 作学习中起到引 导和指导作用, 帮助学生解决问 题,提高学习效 果。
声学测量(2)

声学测量1(Sound Quality)声品质测量(Sound Quality)4声压声压级传感器和附件校准计权倍频程谱分析多声源合成例如电容传声器前置放大器参照声级计的标准0123声校准仪(电声)活塞发声器DASP声压测量(Sound Pressure) I I.声压波形数据采集1~16通道并行连续海量采集可以直接进行测量得到声压平均计算结果;可以直接进行测量,得到声压平均计算结果;也可以先将声音波形采集下来,得到声的原始时域波形,然后再进行声压分析II.声压测量分析(1~16通道)频率坐标:窄带, 1/1, 1/3, 1/12 倍频程计权:L, A, B, C, D平均:瞬时, 线性, 指数, 最大值保持hanning Kaiser加窗:hanning, 平顶, Kaiser等7种1416符合人对频率的分辨能力172~16 Chs 9~100 ChsINV 3018INV 3020300w声强具有方向性w可削除背景噪声的影响w用于对设备的现场声学测量19INV9211A并列式INV9211对立式鼻锥用于高风速下测量具有向从指向向 具有方向性,从1#指向2#的方向传声器间距:6mm --适合高频12mm25mm50mm --适合低频•完备的INV9211声强传感器套件;DASP声强谱和声压谱声谱和声谱30离散点匀速扫描3种包络面方式 矩形面半球面任意面声场是否具有强指向性1.4 DASP声品质(Sound Quality)声质11.什么是声品质分析基于心理声学模型反映人对声音的主观感受与实际声压级的关系非常复杂响度曲线计权曲线列车通过时产生噪声的平均响度谱滚动分析任一时刻的响度和尖锐度洗衣机洗涤和甩干全过程,双声道尖锐度波动度粗糙度45DASP声阵列成像声阵列套件两个面48。
声级计实验作业指导书

文件制修订记录1.0目的/Aim:1.1为声级计实验提供作业指导书,确保噪音的测试精度。
2.0参考文件/Reference Instruction:2.1声级计使用说明书3.0设备/材料/ Equipment/Material:3.1TES-1350A声级计(需权威计量部门定期校验并在一定的期限范围内使用) 。
4.0准备/要求/Prepare/Requirement:4.1 打开仪器后盖,装上9V电池,照电池盒上标签所示,正确装上电池。
4.2 当电池电压偏低时,显示器左下角将出现电量不足符号BT,此时应更换电池,否则将引起测量误差。
5.0安全/维护/Safety/Maintenance:5.1 除操作部分外,请勿触摸其它机件,切忌擅自拆卸和修理。
5.2 仪器应避免在下述场合存放和使用:a. 高温、潮湿以及盐、酸成份高的空气或化学气体的地方。
b. 有污水或日光直射及灰尘大的地方。
5.3 如果很长一段时间不使用仪器时,应将电池取出,以防电池腐烂而损坏仪器。
6.0操作程序/Operation Process:6.1 打开电源开关并选择适当的档位Hi或Lo。
6.2 要读取即时的噪音量请选择RESPONSE(响应)的F(FAST)快速,想获得当时的平均音量则选择S(SLOW)慢速。
6.3 如果要测量音量的最大读值可使用MAX HOLD功能:a. 将RESPONSE开关选在MAX HOLD位置。
b. 按下REST按键开始测量最大音量。
6.4 要测量以人为感受的噪音量请选择FUNCT(功能)的A加权,如要测量机器所发出的噪音则选择C加权,测量前可先选择CAL94dB自我校正一次判断仪表是否正常。
6.5 手持噪音计或将噪音计架在三角架上以麦克风距离音源约1~1.5公尺距离测量。
6.6 测量完毕后将电源开关置于POWER OFF位置。
6.7 在测量期间,若面板显示OVER,则说明测量值超过或低于该档范围,需变换测量档位重测。
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声学测量实验指导书陈洪娟哈尔滨工程大学水声工程学院2005.4.16第1部分必做实验实验1 声学测量仪器设备认知实验一、实验目的通过本实验掌握声学常用测量仪器的使用方法,并了解声学测量实验应该满足的条件要求和实验室进行实验时的注意事项。
二、实验内容与要求:1、内容单台演示各测量仪器的功能,并连接成测量系统演示水声信号。
2、要求教师操作并讲解,学生提问并试操作。
实验2 水听器自由场电压灵敏度校准一、实验目的通过本实验掌握水听器灵敏度的比较校准方法,并熟悉有关测量仪器的使用。
二、实验原理与方法1.水听器的灵敏度水听器就是水声接收换能器,它是把水下声信号转换为电信号的换能器。
水听器的灵敏度就是水听器的接收灵敏度,通常是指开路电压灵敏度,可分为自由场灵敏度和声压灵敏度。
(1)自由场[电压]灵敏度M在平面波自由声场中,水听器输出端的开路电压oc e 与在声场中引入水听器前存在于水听器声中心位置处的自由场声压f p 的比值,称为水听器的自由场电压灵敏度。
符号为M ,单位是伏每帕V/Pa ,以数学式表示为:f ocp e M = (1)自由场电压灵敏度是相对于平面行波而言的。
如果水听器是无指向性的,则不论平面波从哪个方向传来,灵敏度都是相等的。
如果水听器是有指向性的,则灵敏度随平面波入射方向而变。
因此,在水听器上必须标明正对平面波的入射方向、频率和输出端。
自由场灵敏度M 与其基准值r M 之比值的以10为底的对数乘以20,称为自由场[电压]灵敏度级,符号为M 、单位是分贝,以数学式表示为:M )/lg(20r M M = (2)自由场灵敏度级的基准值r M 为1V/μPa 。
(2)声压灵敏度水听器输出端的开路电压与作用于水听器接收面上的实际声压的比值称为水听器的声压灵敏度,符号为p M 。
当用分贝表示时,称声压灵敏度级,符号为p M 。
如果水听器的最大线性尺寸远小于水中波长,且水听器的机械阻抗远大于水听器在水中的辐射阻抗,则其声压灵敏度[级]等于自由场电压灵敏度[级]。
2.水听器灵敏度的校准方法对水听器实施校准是水声计量测试工作的主要内容之一。
水听器的校准按使用目的和校准不确定度分为一级校准和二级校准两个级别,也称为绝对校准和相对校准,相对校准有时也称比较校准或替代校准。
在水声计量中,对这两级校准的区分是这样规定的:在一级校准中,可以使用已校准的振荡器、放大器、电压表和阻抗电桥等仪表,但不得使用已校准的换能器,而在二级校准中,可以使用已校准的换能器作为参考标准。
一级校准法中典型的代表是互易校准法,互易法是利用电压互易原理校准换能器的一种绝对方法,最常用的互易法是常规自由场球面波互易法、柱面波互易法、耦合腔互易法等,另外一级校准方法中还有双发射器零值法、振动液柱法、活塞风法和静态法等,这些都是为了解决3KHz 以下的低声和次声频段上的水听器校准而专用的方法,其中双发射器零值法和振动液柱法为低声频段优选使用的校准方法。
一级校准法用于校准标准水听器(也称一级标准水听器),它用作计量标准器具或作精确的声学测量,一级校准法校准精度高,但所用仪器较多、较昂贵,且方法繁琐。
二级校准法的典型代表是比较校准法。
此法所用测量仪表少、测量步骤少、测量程序简单,多用于校准测量水听器(也称二级标准水听器),它用做工作计量器具。
当然比较校准法由于方法简单易操作,产生误差来源少等优点,使得它在水声测量中应用十分广泛,例如,对新研制的换能器的性能鉴定测量,对工厂生产的大量换能器的性能指标的测量等,当此法只采用一个标准水听器进行比较时,其校准精度要低于参考的标准水听器的原精度,但是若采用两个或三个标准水听器进行比较并将测量结果加以平均,则其校准精度和可靠性都会得到提高,并且还能检测测量是否有误等等。
3.水听器自由场[电压]灵敏度的比较校准方法水听器的比较法校准是将一个未知灵敏度的水听器(即待校水听器)和一个已校好的参考水听器(即标准水听器)先后放入声场中同一位置,让它们接受同样的自由场声压,然后比较这两个水听器的开路输出电压,根据自由场电压灵敏度的定义:替换前后两个水听器的等效声中心应重合在声场的同一点上,而其测量条件前后不作任何改变。
这样,在该点处自由场声压f p 前后是相同的,则有:ss x x f M e M e p == (3) 式中x e 和s e 分别表示待校水听器和标准水听器的开路输出电压;x M 和s M 分别表示待校水听器和标准水听器的自由场电压灵敏度。
根据(3)式可推得:s s x x M e e M =(4)即: s x s x e e M M lg 20lg 20lg 20lg 20-+=或用灵敏度(级)表示为:s x s x e e M M lg 20lg 20-+= (5)由(4)式或(5)式可知:只要测得前后放入的标准水听器和待校水听器的开路输出电压s e 与x e ,再结合已知的标准水听器灵敏度s M ,即可求得待校水听器的自由场电压灵敏度x M 。
在实施测量之前,要做好如下一些准备工作和检验工作:(1)本校准方法通常是在开阔水域或消声水池中进行,因为本方法是建立在自由场平面波条件的基础上,所以要建立一处很好的接近于自由场的测量条件。
若在非消声水池中实验,需要使用脉冲声技术,使之在脉冲持续时间内建立一个等效的自由场。
所谓自由场是指一个声源在均匀的、各向同性的、无反射边界的水域中所建立的声场,实际上这种理想的自由场是不存在的,所以在自由场校准中这也是一项不可避免的误差。
(2)在测量时为了建立声场需要一个发射换能器(即声源),其性能不要求很高,仅仅要求它能产生所需频率的声波,且有足够的声源级,当然,还要求它在每个频率点上发射信号是稳定的,且不失真。
(3)在实施测量前应对所用的三个换能器——发射换能器、待校水听器、标准水听器的表面(包括其电缆的下水部分)进行清洗并在换能器的工作面上涂上浸润剂,以保证换能器放入水中后表面不产生气泡并与水介质间有良好的声耦合,另外测量前还应将三个换能器放入水池中适当深度上保持一段时间,使其与周围的水介质温度和静压力达到平衡,这可去除换能器表面和边缘的气泡,且对水听器灵敏度的稳定性有意义。
(4)在实施测量时,水听器必须放置在发射换能器声场的远场区,以获得近似的平面波声场。
其间距离可根据所选用的发射换能器的邻近区判据来决定。
此外,还应事先检验三个换能器的水平和垂直指向性图,以便选定校准方向。
对于指向性水听器,应选其声轴方向作为它的校准方向。
为提高校准精度悬挂换能器时,要注意支架在水下可能产生散射对水听器的影响。
以上准备工作和检验工作完成后,可按下列步骤实施校准:(1)将发射换能器、标准水听器放入平面波自由场恰当的位置上,并固定好。
(2)按图1所示实施线路图连接好仪器。
接通电源,予热五分钟。
(3)调整信号源输出电压为0.5V ,功放放大20dB ,测放放大20~40dB ,滤波器为 1/3倍频程档。
(4)分别调整信号源和滤波器频率值并保持二者一致,然后在各频率点上测量标准水听器的开路电压s e 。
测量水听器的开路输出电压时必须要求所用仪表的输入阻抗比水听器的输出阻抗大200倍以上。
通常选用的电压测量系统的输入阻抗为1兆欧以上。
另外水听器开路电压的测量是在水听器电缆的末端测得的。
如果水听器所带电缆很长(20m 以上)则还应考虑电缆的分布阻抗引起的输出电压的损失。
(5)用待校水听器替换水中的标准水听器,再重复一遍测出其开路输出电压x e ,然后根据两次所测数据和公式(4)或(5)求出待校水听器在各频率点上的灵敏度值。
图1 水听器灵敏度校准实验仪器框图比较校准法尽管方法简单,但仍存在以下四种误差:(1)测不到真正开路条件下的电压x s e e 、。
(2)标准水听器自由场灵敏度s M 值受许多因素影响可能会发生变化,而与原始标准值不同。
(3)缺少真正的自由声场。
(4)缺少足够大的信噪比,在本校准法中要求来自发射换能器的直达波信号与各种干扰噪声之比应在20dB 以上,否则测量误差较大,甚至失效。
三、实验内容与要求:1.内容:根据实验条件给定一只发射换能器、一只标准水听器和一只待校水听器以及相应测量仪器,然后采用比较校准法测得该待校水听器的自由场电压灵敏度(级)。
本实验室所用发射换能器为18.8×7.2×11cm 的方型换能器,而标准水听器为B&K8104型水听器,另外给出一只仿8104型的待测水听器。
2.要求(1)认真做好校准前的准备工作和检验工作。
(2)根据校准水听器和待校水听器的工作频率范围要求分别测出在40KHz 、50KHz 、63KHz 、80KHz 四个频率点上的待校水听器和标准水听器的输出电压s x e e 、(可由示波器读取)。
标准水听器B&K8104在下列频率点上的自由场电压灵敏度(级)分别为: 40KHz~-204.8dB50KHz~-202.6dB63KHz~-203.3dB80KHz~-207.1dB以供分析时用。
(3)根据测得的数值求各频率点上待校水听器自由场电压灵敏度(级),并画出其灵敏度频响曲线。
四、思考题1.总结水听器灵敏度校准的方法有哪些。
2.水听器灵敏度的比较校准法产生误差的原因有哪些。
实验3 水声发射换能器发送电压响应测量一、实验目的掌握水声发射器发送电压响应的测量。
二、实验原理与方法:1.水声换能器的发送响应发送响应是用来表示发射换能器发射性能的物理量。
在水声换能器的研制过程中或对水下声系统进行鉴定时,都需要对换能器的发送响应进行测量。
对于压电换能器,一般测发送电压响应,而对磁致伸缩换能器,测量发送电流响应。
(1)发送电压响应v S发射器在某频率下的发送电压响应v S ,是在指定方向上离其有效声中心参考距离上产生的自由场表观声压f p 与加到换能器输入端的电压V 之比。
单位:帕米每伏Pa ·m/v 。
以数学式表示为:V d p S f v 0=式中:0d 为参考距离1m 。
f p 为表观轴向声压,可表示为0d dp d ,其中d p 为离被测换能器有效声中心d 米处的声压。
因此,发送电压响应也可以说是发射器在某一频率下指定方向上离其有效声中心参考距离d 米处的远场中的声压d p 和该参考距离的乘积与加到输入电端的电压V 的比值,即:V d p S d v /⋅=发送电压响应级是发送电压响应v S 与其基准值vr S 之比值的以10为底的对数乘以20,单位是分贝dB ,以数学表示式为v S vr v S S /lg 20=其中:基准值vr S 为1μPa ·m/ V 。
(2)发送电流响应I S发送电流响应I S 是发射器在某一频率下指定方向上离其有效声中心参考距离d 米处远场中的声压d p 和该参考距离的乘积与加到输入电端的电流I 的比值。