选择声强法用于强背景噪声下声源识别

选择声强法是一种新的测试方法,它集中了传统声强法和偏相干方法的优点,可以在声源间存在相干和高背景噪声的情况下,进行声源辐射声强的识别.本文首先论述了选择声强法的理论,并在多输入、双输出的频域模型基础上,讨论了如何利用选择声强法将声强矢量分解为与各噪声源有关的分量,然后结合在强背景噪声下扬声器辐射声强的区分实验,给出了此方法在实际应用中可能遇到的一些问题以及相应的解决办法.     

低噪声通过特性的测量仿真研究

本文研究运用组合传感器和声压、振速联合信息处理技术进行低品声通过特性的测量。通过特性的背景噪声出非相干的各向同性白噪声和相干的交通干扰组成,交通干扰又分为平稳与非平稳两种,用平均声强器来抗非相干干扰;用交通干扰能量流中心方位抑制技术来抗平稳的相干干扰;对于非平稳的相干干扰而能量流中心方位抑制技术。仿真试验表明效果良好。     

声强的有旋性与表面声强

本文应用复声强的概念,讨论了复声强的实部即有功声强的有旋性质。指出:在声场中真正传递声能量者仅是有功声强中的无旋分量。所以在应用双传声器声强测量法测量声功率时将受到有旋性的影响。有功声强的无旋分量与表面声强有关,因此测量表面声强可避免有旋性的影响。本文从自功率谱的角度给出了表面声强的有关计算公式,为表面声强测量提供了理论基础。     

浅海舰船噪声声强流的垂直方向性

浅海环境中,确定性声源的多途声信号干涉使得接收点处声强流的方向发生改变,不再与声源位置处的声强流方向一致。只测量声场的标量声强时,无法得到接收点处声强流的垂直方向性,而基于简正波矢量场建模和仿真,可获得理想条件下宽带点声源激发声场声强流的垂直方向性。本文采用单矢量水听器进行海上实验,获得了海洋环境噪声和干扰条件下舰船噪声声强流的垂直方向性。仿真和实验结果表明:远场条件下,浅海干涉现象引起接收点处声强流的方向(极角)随频率和距离变化,其时间-频率分布呈现与LOFAR谱干涉条纹相似的条纹,声强流的极角值主要分布在70?～110?范围内。     

联合扩散场激励与近场声全息重建的建筑构件隔声测量方法

提出了一种联合扩散场(DAF)激励与近场声全息(NAH)辐射声强重建的建筑构件空气声隔声测量方法。该方法首先通过DAF激励构件振动并获取入射声功率,然后利用NAH技术从辐射声压场中重建构件表面高空间分辨率的法向声强分布,最后根据声强分布来计算辐射声功率和定位辐射热区,从而实现构件隔声量和隔声缺陷测量。隔声室实验研究表明,在测试距离和采样间距均为0.04 m的条件下,该方法测量的隔声量与声压法的误差在100～5000 Hz频带小于3.3 dB,在250～3150 Hz频带小于1.3 dB,对圆孔(直径8 mm)和矩形缝(长80 mm、宽3 mm)的定位精度高达厘米级;同时,该方法在一定混响和背景噪声影响下的稳定性较强,接收室混响时间从1.0 s增至3.4 s (步长0.6 s)以及信噪比从10 dB降至0 dB (步长5 dB),隔声量测量误差分别在0.8 dB和0.3 dB以内,缺陷定位误差在0.037 m和0.035 m以内。所提方法有助于提高实验室中建筑构件隔声特性的测量能力,同时对接收室测试环境具有较强的鲁棒性。     

室内声场简正波法的数值计算方法和混响场中声强测量的误差

简正波法是求解室内声场的一种较准确的数值计算方法，准确度由所取级数的项数而定，本文详细讨论了数值计算方法、级数的收敛性，并以图线来表明在声源点级数的发散及在声源附近计算的困难，本文还讨论声强测量的理论误差，用一般声强计在混响场中测量声强，误差是很大的，以致所得结果完全不可信任，如将传声器易位、前后两次测得的声强取平均，测量误差就可大大减小，若能采用精密仪器，使两个通道的相位差小于0.05°，则测量结果的统计误差可控制在合理范围内。     

基于菲佐干涉仪测风激光雷达的误差分析

详细分析了基于菲佐(Fizeau)干涉仪测风激光雷达利用条纹重心法反演风速时的方法误差和系统噪声引起的测量误差。提出了方法误差的修正方法,推导出了测量误差理论公式。并用蒙特卡罗方法模拟了低对流层的回波信号,并对其进行条纹重心法风速反演。结果表明:方法误差和气溶胶与分子后向散射比有关,噪声引起的测量误差与信号强度和气溶胶与分子后向散射比有关。在0~5 km,高度采用条纹技术测量的风速误差小于1 m/s。     

阵列式双水听器平面扫描声强分布测量和声功率计算实验研究

根据双水听器法测量声强的基本原理，本文提出了基阵在湖中的布放及测量声强分布的实施步骤。通过对试验数据的处理与分析，给出了声强分布的三维力和等值曲线图，并利用扫描平面上的声强分布。计算出声源辐射的声功率。实验表明，本文提出的用列阵式双水听器声强测量系统，作平面扫描测量声强分布的方案是合理的；利用所测得的双平面近场声强分布来计算源的辐射也是可行的。     

建筑结构间耦合损耗因子测量的新方法

本文提出了一种新的耦合损耗因子测量方法：声强法。声强法利用结构声强技术测量的耦合处功率流计算耦会损耗因子。严格地说，声强法是一种近似测量方法。本文以三种常见的典型耦合结构为例，实验证明了在大多数情况下，声强法的近似误差很小，可以略去不计；声强法测量的耦合损耗因子与传统的能级差法测量的耦合损耗因子是“相等”的，它们都具有“相同”的测量精度。声强法与能级差法是“等效”的耦会损耗因子测量方法。     

计算机在声强测量中的应用

声强测量作为新的测试手段在噪声控制领域中应用愈来愈广。为了提高实验效率,扩大应用范围,本文实现了声强测量的计算机控制。编制了测算声功率及测绘声强三维分布图的应用软件。在此基础上,通过实验说明了声强测量在测量声功率及鉴别噪声源方面的应用及其优点。     

双水听器水声声强测量系统的误差分析和校准

基于双水听器互谱测量法,研制的水声声强测量设备可用于测量水下声源产生的声场中任意点的声强量值或任意面上的声强量值分布。根据双水听器测量声强法原理进行了误差分析,提出了该双水听器声强测量系统的校准方法。对系统测量水声声强量值的不确定度进行了估计并进行了实验验证。验证表明,理论分析评定与实测结果一致。     

FFT分析仪-微机声强测量系统及其应用

本文讨论用HP 3562A动态信号分析仪与HP9000/320微机联机所组成的声强测量分析系统,利用自编软件进行声强的测量和分析。系统的输出功能有:50Hz—10kHz范围内各种频率分辨率的声强谱和声功率谱(线性或A计权,窄带或1/3倍频程分析),表面的三维声强图和等声强线图。以B＆K4205标准声功率源和电动机为测量对象,与在半消声室内按ISO 3745测得的结果进行对比表明,本声强测量系统的精度能满足一般工程要求。最后还提供了应用本测量系统对一台车床的噪声幅射进行分析的实例。     

机械阻抗测量的一种新方法

本文介绍了一种新的机械阻抗测量方法－声强法，由定义出发将机械阻抗表为功率流和加速度响应谱的函数，应用结构声强技术测量功率流，声强法不需要测量作用力信号，可以用于测量任意结构中的各类机械阻抗，实验结果表明，声强获得的测量值与直接获得的测量值相近，声强法能较准确地测量一维和二维匀质结构中机械阻抗。     

相位敏感型光时域反射传感系统光学背景噪声的产生机理及其抑制方法

相位敏感型光时域反射(Φ-OTDR)传感系统具有响应速度快、灵敏度高等优点,能够实现对微弱扰动的分布式检测,在重大设施的入侵警戒、大型工程结构的健康监测等领域具有广阔应用前景.然而,与传统的OTDR传感系统不同,Φ-OTDR系统中存在着激光器中心频率漂移、偏振相关的噪声、光纤应变与干涉强度非线性对应关系引起的测量失真等光学背景噪声,对有效信号的提取形成了不可忽视的干扰,从而限制了Φ-OTDR传感系统在实际应用环境下的传感性能.本文对这些光学背景噪声的产生机理进行了深入分析,并提出了相应的噪声抑制方法.实验结果表明,本文提出的方法可以有效抑制Φ-OTDR传感系统中的光学背景噪声,并显著提高传感系统性能.     

探测器像素尺寸对PMP测量精度的影响研究

以阶跃型反射率分布为例，分析了像素尺寸对相位测量轮廓术（PMP）测量精度的影响情况。仿真结果表明相位测量误差大小随感光单元覆盖的相位范围增加而增加，即采用高分辨率探测器可以得到高的测量精度；相位测量误差大小与阶跃在感光单元上的位置有关，存在导致最大误差的位置，并且该位置与阶跃相对幅值有关；相位测量误差大小随阶跃相对幅值增大而增大，偏向反射率高的方向。研究结果为PMP测量系统设计中图像探测器选择、测量精度评价提供了依据。     

声场分布中的负向声强

本文讨论了相距很近的两个点声源的声强分布,发现位于声源之上的平面法向声强在某些区域为负向声强。对纸盆扬声器声场的实测结果也显示出与理论计算相符的负向声强。本文的理论计算及实际测量结果对负向声强的传统解释增加了新的内容。     

基于校正多相位快速傅里叶变换算法的叠栅条纹相位差测量

叠栅条纹相位差测量是光栅位移测量中的关键技术,在两块光栅相对运动过程中,叠栅条纹信号的频率会因光栅夹角误差的存在而发生偏移,采用传统多相位快速傅里叶变换(MPFFT)算法计算任意时刻叠栅条纹相位值会产生测量误差,导致相位差测量不准确。为了减少频偏所产生的相位测量误差,提出了一种校正MPFFT相位测量算法,推导出了基于相位差校正法的MPFFT谱校正模型。仿真结果表明,在无噪声情况下,当光栅夹角误差为0.1°时,信号的最大频率偏移量约为4.19kHz,传统MPFFT相位测量误差大于100°,经相位校正后,相位测量误差小于0.2°,相位差测量误差小于0.004°;在高斯噪声和谐波干扰情况下,相位差测量误差小于0.2°,当取栅距为20μm时,相位差测量误差所产生的位移测量误差小于0.0111μm,为光栅位移纳米级测量提供了参考。     

结构声强技术测量墙体结构中弯曲波耦合功率流

虽然结构声强技术已成功地应用于匀质薄壁结构，但在建筑结构的应用研究只是一些定性的探讨，本文应用结构声强技术研究建筑结构中弯曲波声强的测量，以传统方法获得的结构总损耗能量测量值为参考，基于９５％合成置信区间研究弯曲波声强的测量精度，初步探讨了结构声强技术在建筑中应用的可行性。     

室内脉冲声场中声强的测量研究

采用多次重复发射的声源配合装置在缓慢转动平台上的接收传声器所组成的测量系统(简称为RRS),它等效于多个完全匹配的传声器组成的圆型阵列.文中着重阐述了借助此技术测量房间内脉冲声场中声强的时间与空间分布特性.阐明了以RRS测量入射脉冲声强的理论基础,分别对离散的脉冲声场及扩散声场提出了测量声强的定量关系式,对实验结果及应用作了分析与讨论.     

基于矢量水听器的水下目标低频辐射噪声测量方法研究

矢量水听器由声压传感器和质点振速传感器复合而成,可以空间共点、同步测量声压和质点振速的各正交分量。本文利用矢量水听器测量水下目标低频辐射噪声,给出了测量的基本原理。证明了:（1）在各向同性噪声场中质点振速的最大空间增益为约 4.8 dB;有功声强的空间增益与时间带宽积有关,（2）在各向异性场中,有功声强的空间增益取决于噪声场的空间分布。计算机仿真结果和海上试验结果也在文中给出。