基于矢量水聽(tīng)器的聲學(xué)材料聲反射系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法研究.pdf

1、吸聲材料在噪聲污染日益嚴(yán)重的今天得到了廣泛應(yīng)用,聲反射系數(shù)是表征吸聲材料聲學(xué)特性的重要參數(shù),其量化了吸聲材料的吸聲特性,為吸聲材料的正確應(yīng)用提供理論依據(jù)。因此,如何有效地獲取聲學(xué)材料的反射系數(shù)成為人們的重點(diǎn)研究對(duì)象。
　　 本文主要研究了利用矢量水聽(tīng)器在自由場(chǎng)中測(cè)量大樣水聲材料反射系數(shù)的測(cè)試方法。首先闡述了球面波入射平面障板的反射聲場(chǎng)的理論公式,給出了用幾何聲學(xué)進(jìn)行近似的條件,其次給出表面阻抗法的基本原理,分垂直入射和斜入射討論

2、反射系數(shù)的計(jì)算公式,并進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算,分析實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
　　 重點(diǎn)分析了反射聲場(chǎng)中的能量關(guān)系,通過(guò)推導(dǎo)入射聲強(qiáng)與反射聲強(qiáng)與聲能密度之間的關(guān)系給出聲強(qiáng)法測(cè)量材料反射系數(shù)的計(jì)算公式,并對(duì)球面波斜入射的情況進(jìn)行仿真研究,討論聲源位置,水聽(tīng)器與障板間距離和信噪比對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。針對(duì)聲強(qiáng)法進(jìn)行誤差分析,采用數(shù)值分析的方法討論了聲強(qiáng)法中聲源方向、水聽(tīng)器各通道靈敏度和聲壓與振速通道間的相位不一致性對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。搭建了基于

3、表面阻抗法和聲強(qiáng)法的測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了兩種方法的可行性。進(jìn)行多種工況實(shí)驗(yàn),給出了數(shù)據(jù)處理對(duì)比結(jié)果,驗(yàn)證了仿真所得結(jié)論,并將兩種處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。
　　 聲強(qiáng)法利用矢量水聽(tīng)器可同時(shí)、共點(diǎn)的獲取聲場(chǎng)中聲壓和振速信息的優(yōu)勢(shì),快速的測(cè)量得到材料的反射系數(shù),簡(jiǎn)化了儀器設(shè)備,實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行,滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求;且矢量水聽(tīng)器良好的指向性以及在低頻測(cè)量方面的優(yōu)勢(shì),很好的將測(cè)試頻段向低推廣,符合現(xiàn)代水聲技術(shù)的發(fā)