基于矢量水聽器的聲學(xué)材料聲反射系數(shù)現(xiàn)場測試方法研究.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)研究對象。
　　 本文主要研究了利用矢量水聽器在自由場中測量大樣水聲材料反射系數(shù)的測試方法。首先闡述了球面波入射平面障板的反射聲場的理論公式,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)對測量結(jié)果的影響。
　　 重點(diǎn)分析了反射聲場中的能量關(guān)系,通過推導(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)法測量材料反射系數(shù)的計(jì)算公式,并對球面波斜入射的情況進(jìn)行仿真研究,討論聲源位置,水聽器與障板間距離和信噪比對計(jì)算結(jié)果的影響。針對聲強(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、水聽器各通道靈敏度和聲壓與振速通道間的相位不一致性對測試結(jié)果的影響。搭建了基于

3、表面阻抗法和聲強(qiáng)法的測量系統(tǒng),通過實(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)法利用矢量水聽器可同時、共點(diǎn)的獲取聲場中聲壓和振速信息的優(yōu)勢,快速的測量得到材料的反射系數(shù),簡化了儀器設(shè)備,實(shí)驗(yàn)操作簡單易行,滿足現(xiàn)場測試要求;且矢量水聽器良好的指向性以及在低頻測量方面的優(yōu)勢,很好的將測試頻段向低推廣,符合現(xiàn)代水聲技術(shù)的發(fā)