航天飞行器实验室的高声强噪声产生能力

加拿大NAE空气动力装备、结构和材料实验室设置了总声压级为157dB的航天飞行器混响室,总声压级为167dB的行波管和总声压级为150—155dB的高声强小型混响室,它们的噪声谱可以用不同截止频率喇叭和噪声发声器组合来进行控制,这是根据1980年要求对加拿大航天飞行器的质量鉴定需具有低频分量的高声强噪声环境而改建的。气源为300Psig,50001~3。     

高声强实验室的设计和应用

本文讨论中国科学院声学研究所高声强实验室的设计和应用.介绍所获得的150—160dB混响场和168—174dB行波场的特性.在设计和建造过程中,我们解决了一些问题.例如,小混响室的体积、总声压级和声场均匀度的选择,输出声功率达1,500W和10,000W的气流扬声器的研制,气流扬声器与混响室的耦合,消声管道的设计和安装等.     

应用改进的矩阵束方法加速混响室时域仿真

为了减少混响室时域全波仿真的计算量,首次对混响室时域响应的预测做出探索研究。以改良矩阵束方法为基础,提出一种计算效率更高的矩阵束方法,并验证了该方法的正确性与稳定性。用复指数幂求和式对混响室的时域波形进行拟合,利用该方法能够高效求解出拟合式中的各极点,实现了对混响室时域响应的近似外推。由电场强度的前20 000步计算结果,可快速预测得到后20 000步响应,发现束参数比例取0.62左右时,对多个采样点的电场均可得到良好的预测效果,可保证仿真与预测相结合得到的结果与真实结果的频域相对误差小于15%。这种结合预测的仿真算法可节省计算量约50%。     

混响室发射天线位置优化仿真及实验

 为提高混响室测试区域的场均匀性,在分析发射天线影响场均匀性原理基础上,采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO对混响室仿真模型进行数值计算,通过与遗传算法相结合研究了混响室发射天线的位置对测试区域场均匀性的影响,得到了优化后发射天线位置及相应的表征混响室测试区域场均匀性的电场标准偏差值。优化后,测试区域场均匀性较优化前有所改善,并通过实验验证了该优化仿真方法的正确性。     

边界形变互耦混响室屏蔽效能测试系统性能评估

混混响室复杂强电磁环境下开展材料屏蔽效能测试是电磁防护领域的研究热点。研究边界形变互耦混响室屏蔽效能测试系统性能,开展了动态范围、电场分布特性和不确定度三个方面的试验验证,结果表明：在实际测试中,测试结果小于60 dB即为可信测试值;在1～10 GHz频段内,互耦混响室发射室的空间电场标准偏差小于3 dB,接收室的空间电场标准偏差小于2 dB,满足国际、国内相关标准要求,场均匀性良好;测试系统的扩展不确定度为5.90 dB,可以作为材料屏蔽效能测试平台使用。     

混响室的概率统计分析方法及其蒙特卡罗模拟

 提出了一种研究混响室问题的理论分析方法,从理想混响室的离散概率模型出发,采用蒙特卡罗模拟来获得室内电磁场量及其相关物理量的概率统计特性。运用该方法获得了混响室内若干场量（均为归一化值）的概率密度函数、室内一段均匀无耗单导体传输线的负载平均耦合截面及负载电流响应模值的概率分布,所得结果与已有文献给出的结果（包括由解析公式计算或测量所得的结果）吻合良好。由于蒙特卡罗方法的普适性,采用该方法可以获得任意待分析参量的全部概率统计特性（只要样本数足够大）。同时该方法无需针对具体混响室进行,只要在其测试区域能较好地与理想混响室的基本概率模型相吻合,就能给出较精确的计算结果,且其计算量远远小于基于全波分析的蒙特卡罗方法。     

高声强:Ⅱ.效应和应用

讨论了近年来对高声强发现的效应和提出的新应用,特别是在低频率方面。这些发展不但开创了高声强在技术上的新应用范围,还涉及到声学的物理基础理论。     

高声强下传声器灵敏度校准

本文对CH16和BK4136等型号的电容传声器在高声强声波作用下,其灵敏度变化作了估算和校准。用BK4221型高声压传声器校准器对上述型号的传声器作灵敏度校准,声压级从140dB至161.6dB,这些传声器之灵敏度变化一般不超过0.3dB。与活塞发生器校准结果比较,两者最大差值一般在0.4dB之内。另外,在168dB至173dB的高声强环境中做了类似实验,结果一致。实验结果和理论分析相符,证实了用活塞发生器校准得到的传声器灵敏度值,来校准高声强(声压级在170dB以下)是可行的,这对高声强测试工作提供了方便。     

基于柔性屏蔽材料混响室的设计与应用

利用柔性屏蔽材料不平整性使屏蔽腔内场环境易于满足各向同性、均匀分布、随机极化统计特征的特点,研究了三种不同柔性屏蔽材料搭建的模式搅拌混响室的可行性。在Z字形搅拌器的作用下通过测量得到低频场均匀性和高频归一化电场的概率密度函数,根据IEC 61000-4-21-2011标准和理想混响室模型验证了所搭建混响室的有效性。在此基础之上,通过实验测量分析了搅拌器转速、天线高度、天线位置对归一化电场概率密度函数(PDF)的影响,并利用所搭建混响室对加载开孔电大金属腔的电磁屏蔽效能进行了测试。研究结果表明利用柔性屏蔽材料搭建混响室具有较好的可行性。     

混响室吸声测量中旋转扩散体角度状态及顶角测点位置的影响

通过对3个吸声构件进行了多测点的混响室吸声测量的实验结果进行分析,发现旋转扩散体静止在不同角度状态对测量结果有显著影响,进而提出同一测点在多个旋转扩散体的角度状态下进行测量的测量方法。并使用这一测量方法,比较了混响室顶角测点位置和与按照ISO标准和国标要求选择的空间测点位置所得的测量结果,分析得出顶角测点和空间测点的平均结果是一致的,且顶角位置处的测量结果拥有更小的离散度。因此可以在矩形混响室角落设置少量测点,通过改变旋转扩散体角度状态进行混响室吸声测量。      

电磁混响室搅拌方式研究综述

电磁混响室是进行有限空间内电磁兼容、电磁效应测试以及无线信道模拟的重要设备。搅拌方式是混响室的核心内容。主要从改变混响室边界条件和激励源配置的角度,对国内外混响室搅拌方式的研究历史和现状进行分类介绍,列举了一些具有代表性的实现方案,总结了各种方式的特点,介绍了混合搅拌方式的研究进展。     

混响室雷达地杂波统计特性模拟

为实现混响室中威布尔分布杂波的有效模拟,营造逼真的雷达电磁环境,基于广义平稳非相关散射电磁环境下混响室信道衰落特性,通过控制幅度调制信号对衰落系数进行补偿,提出一种基于时域波形设计的混响室地杂波模拟方法。通过调节输入信号序列中大、小幅度脉冲比例,改变混响室传统输入信号的零均值幅度特性,以实测地杂波统计特性为参考,最终得到与实测数据统计特性参数一致的混响室杂波电磁环境。用最大似然估计和KS检验法对实验数据作参数估计和假设检验,实测地杂波数据拟合于标准威布尔模型,混响室实验数据拟合于实测地杂波幅度统计模型,从而实现了实测地杂波起伏特性的混响室有效模拟。     

杭州电声厂混响室的声学设计和鉴测

使混响室获得扩散声场是声学设计中最主要的问题。在我国已建的混响室建筑中,虽然都做了各种为实现声扩散的努力,但能获得预期效果的不多,从而不得不追加扩散结构。电声厂混响室用不规则室形和球切面扩散结构相结合的方法,获得了良好声扩散效果。本文将着重介绍有关声扩散的设计,同时,对该混响室的声学设计和鉴测也作概要的叙述。     

空间有源消声器研究

本文从理论和实验两个方面分析了次级声源的辐射特性,设计了一种三极子分立声源,引入了次级系统的加速度信号馈给方式,给出并讨论了在消声室与混响室两种极端声学条件下取得的三维低频噪声场的全空间消声效果。     

混响室内加载物损耗特性试验研究北大核心CSCD

为研究混响室加载效应,首先分析了混响室内各损耗途径,得出加载损耗是混响室测试过程中唯一人为可控的损耗路径。构建了常见的5种不同测试场景,利用时域法分别对这5种测试场景条件下的混响室品质因数进行测试并进行分析。结果表明,金属天线支架造成的加载效应最小,非金属天线支架会对混响室造成明显加载,降低混响室的品质因数,且随着非金属天线支架数量的增多,这种效应会愈发明显。此外,对加载物的平均吸收截面进行了研究,将混响室内所有加载物视为一个加载吸收截面,得到金属天线支架的吸收截面最小,非金属天线支架的加载吸收截面有明显增加。     

机械搅拌混响室独立样本数建模及实验

混响室测试技术的精确性取决于混响室能够产生大量的独立测试样本。通过理论分析得到混响室的体积、搅拌器的尺寸以及腔体的工作频率与独立样本数的关系，推导出独立样本数的近似模型，并将实验数据与模型计算结果进行比较，对模型进行了改进和验证。结果表明:独立样本数与混响室的体积、品质因数、搅拌器的尺寸正相关，在一定范围内与搅拌器的电学尺寸负相关。该模型可以用于计算具有不同配置的不同混响室的独立样本数，具有良好的准确性和一般性。     

边界形变混响室设计与性能评估

使用微扰理论分析了腔体形变对谐振频率漂移的影响规律,从理论上论证了边界形变混响室的可行性,计算得到了边界形变参数对混响室空间电场均匀性的影响规律;采用了一种由柔性屏蔽布作为腔体材料、步进电机控制腔体表面形变的边界形变混响室设计方法,并对研制的几何尺寸为2.5 m×1.8 m×1.5 m的混响室的内部电场统计特性进行了试验测试。结果表明:混响室内部电场服从Rician分布,且随频率升高与理论模型的一致性变好;当形变幅度达到400 mm时,腔体内部电场扰动比大于20 dB,空间电场标准偏差小于3 dB,满足电磁兼容对混响室平台均匀性的限制要求。     

两千和一万声瓦电动调制气流声源

电动调制气流声源输出功率大,频谱容易控制,是较为理想的强声源.我们研制成功的两千和一万声瓦电动调制气流声源(以下简称2kw和10kw),最大功率区在100—1250Hz(±4dB)之间;10千声瓦声源在28m~3的混响室中能形成158.5dB的混响场,2千声瓦声源在直径140mm的行波管中能产生171.5dB的行波场.它们还可以重播音乐、语言讯号,若干个组阵广播距离达12km以上.文献[1—3]报道过这类声源的设计原理和实验工作,本文结合我     

聚焦区域高声强声场分布的测量方法研究

常用的声场分布测量是采用水听器扫描声场的方法,该方法对于声能量密度较大的声场难以测量,因为在这种情况下声振幅比较大,水听器在这种声场中呈现非线性或遭到破坏。设计了一种用辐射压力测量高声强声场分布的方法,该方法利用一根微细管,直接测量声场的冲流压力,通过对声场进行扫描测量可以得到高声强声场压力分布。从理论上分析了这种测量方法的可行性,对测量基本要求及实验装置做了阐述。实验结果证实:该方法可以用来测量高声能密度声场压力分布;测量结果与水听器测量结果基本吻合;测量方法存在测量盲区。     

用简易声强计测量声强

本文介绍作者装置的一台简易声强计,实测误差与理论分析结果符合良好。组成声强计传感器的两个传声器之间的相对相移对测量结果有明显的影响,特别是在频率低端会产生很大的误差,作者通过使用倒向平均法降低了误差。消声室和混响室里的模拟实验结果证实了声强测量能可靠地在现场确定声源的声功率。