声压透射系数课件.pptVIP

第二章声学基础CollegeofUnderwaterAcousticEngineering

第一章知识要点声纳参数的定义、物理意义SL、TL、TS、NL、DI、DT、RL、DIT组合声纳参数的物理意义nqnqqqqSL-2TL+TSNL-DI+DTRL+DT(SL-2TL+TS)-(NL-DI+DT)主动声纳方程的选择问题（如何判断干扰）声纳方程的两个重要的基本用途nnCollegeofUnderwaterAcousticEngineering2

第一章思考题：1、取下列声压作为参考级，1微帕声压的大小为：（10-5达因/厘米=1微帕）2取参考声压为1微帕时，其大小为0dB；nn取参考声压为0.0002达因/厘米为-26dB；2时，其大小取参考声压为1达因/厘米时，其大小为2n-100dB；CollegeofUnderwaterAcousticEngineering3

2、给定水下声压为，那么声强是多大，与参考声强比较，以分贝表示的声强级是多少？（取声速C=1500m/s，密度为1000kg/m）3解：声强：W/m2声强级:dBCollegeofUnderwaterAcousticEngineering4

3、发射换能器发射40kW的声功率，且方向性指数为15dB，其声源级SL为多少？解：声源级定义：无指向性声源的声强：无指向性声源的声源级：dB设指向性声源的轴向声强为：CollegeofUnderwaterAcousticEngineering5

3、发射换能器发射40kW的声功率，且方向性指数为15dB，其声源级SL为多少？解：由题意知：指向性声源的声源级：CollegeofUnderwaterAcousticEngineering6

第一章作业1.什么是声纳？声纳可以完成哪些任务？2.请写出主动声纳方程和被动声纳方程。声纳方程中各参数的物理意义是什么？3.声纳方程的两个重要的基本用途是什么？4.环境噪声和海洋混响都是主动声纳的干扰，在实际工作中如何确定哪种干扰是主要的？CollegeofUnderwaterAcousticEngineering7

主要内容声学基础知识（了解）n介质的特性阻抗与声阻抗率（了解）n平面波在两种不同均匀介质界面上的反射和折射（了解）n等间距均匀点源离散直线阵的声辐射（了解）n均匀连续直线阵的声辐射（了解）n无限大障板上平面辐射器的声辐射（了解）n声波的接收方向特性（了解）nCollegeofUnderwaterAcousticEngineering8

1、声学基础知识声波：机械振动状态在介质中传播形成的一种波动形式nn分类：20Hz以下的振动称为次声q高于20kHz的振动称为超声q20Hz至20kHz的声振称为音频声q流体介质中，声波表现为压缩波（CompressionalWave），即纵波nn在固体中既有纵波也有横波（切变波-ShearWave）CollegeofUnderwaterAcousticEngineering9

声速：振动在介质中传播有时间滞后，即声波在介质中传播有一定速度，称为声速n声场：声波所及的区域nn声压：由于声波扰动引起介质质点压强的变化，这种变化量称为声压：质点振速：由于声波扰动引起的介质质点运动速度的变化量：nCollegeofUnderwaterAcousticEngineering10

2、介质的特性阻抗与声阻抗率n介质的特性阻抗:n声阻抗率：声场中某点声压与振速之比，它为一个复数（表明声压与振速存在相位差）。?平面波：说明：平面波声压和振速处处同相（正向波）或反向（反向波），声强处处相等，其声阻抗率与频率无关。CollegeofUnderwaterAcousticEngineering11

球面波n说明：近距离，声压和振速的相位差很大；远距离，声压和振速的相位接近相等。注意：声阻率和声抗率，柱面波：n说明：具有与球面波声阻抗率相似的性质。注意：柱面波和球面波在远场近似为平面波，即CollegeofUnderwaterAcousticEngineering12

3、平面波在两种不同均匀介质界面上的反射和折射垂直入射n在分界面上，由于两介质的特性阻抗不同，声波分界面上会发生反射和折射。在介质1中：CollegeofUnderwaterAcousticEngineering13

在介质2中：边界条件：?界面上声压连续：即：?界面上法向振速连续：即：CollegeofUnderwaterAcousticEngineering14

声压反射系数：声压透射系数：由上述各式可知，声波在分界面上反射和透射的大小决定于媒质的特性阻抗，具体分析如下：n