【正文】 、將其中的兩個噪聲源降低 10dB， 總噪聲級下降了 4dB； 方案三、將三個噪聲源都下降 10dB， 總噪聲級也下降 10dB。 Nlog1032log10 ＝當(dāng)聲級為 的 N個噪聲疊加時，按強(qiáng)度疊加得到總聲強(qiáng)和總聲級 ： , 1, ,iL i N?/ 1 00 10 iN LiII? ? ??????????????? ?????? ?? 10/0 10l o g10l o g10 iLNii IIL ＝18 噪聲相減（背景噪聲的扣除） 在實際工作中有時需要從總的噪聲中減去某個噪聲成分，例如在噪聲測量中扣 除已知的背景干擾。 因為相位的隨機(jī)性導(dǎo)致所有的交叉項 ， 所以 。從直線的斜率可以確定冪次 n。 60 10??a 90 10??v120 10??d 應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然結(jié)構(gòu)噪聲級與振動級的定義相同，但實際測量和評價方法有區(qū)別的。 ?人耳（儀器）的響應(yīng)近似與聲壓或聲強(qiáng)的對數(shù)成比例。按工作方式可以分為： 主動聲吶 和 被動聲吶。包括： －水聲傳感器系統(tǒng)； －海洋信道的傳播、混響、散射、噪聲特性和各種水聲目標(biāo)特性； －水聲信號處理、水聲電子技術(shù)。決定： ?工作頻率差別大。1 2022/2/13 水聲學(xué)原理 上海交通大學(xué)振動、沖擊、噪聲國家重點(diǎn)實驗室 范 軍 2 第一章 導(dǎo)論 海洋與水聲技術(shù) 為什么用水聲技術(shù) ? 海洋占據(jù)地球表面約 70％的面積； 海洋是人類開展交通運(yùn)輸、軍事斗爭和獲取資源的場所。 30萬公里 /秒 ,聲波在水中 /秒。 910 3104 、水聲技術(shù)的研究范圍 水聲技術(shù)吶是研究聲波在水中的發(fā)射、傳輸、接收、處理的專門技術(shù)。聲吶的主要應(yīng)用是軍用聲吶。 聲吶簡介 7 主要聲吶圖片 8 德國 ATLAS公司研制的拖曳線列陣 英國、法國聯(lián)合研制的舷側(cè)陣聲吶 TSM2253 德國 ATLAS公司研制的ASA92－ 25主動拖曳線聲吶 英國、法國聯(lián)合研制的投吊聲吶 美國 Lockheed Martin公司研制的被動測距聲吶 PUFFS 美國 DTI公司研制的合成孔徑聲吶 9 聲學(xué)量的度量、分貝和級 聲學(xué)中采用分貝計量的原因： ?聲學(xué)量的變化大到六、七個數(shù)量級以上 ? 從竊竊私語到大型噴氣式飛機(jī)起飛的聲功率差十個數(shù)量級； ? 人耳的聽閾在頻率 1kHz時是 20μ Pa（ 微帕），痛閾是 20Pa， 相差六個數(shù)量級； ? 在水中，一艘老式潛艇的輻射總聲功率達(dá)到數(shù)瓦，而新型的 低噪聲潛艇不到 1微瓦，相差六、七個數(shù)量級。 加速度級 )/l o g (200aaL a ?速度級 位移級 )/l o g (20 0vvL v ?)/l o g (20 0ddL d ?加速度、速度和位移參考值是： 米 /秒 2， 米 /秒， 米。 2 d B , 3 d B??用分貝表示的誤差與百分比誤差的換算關(guān)系：設(shè)聲壓是 分貝表示是 ，則有，圖給出其關(guān)系曲線： pp??LL??020 log pL p?02 0 l o g 1ppLL pp???? ? ? ?????2 0 l o g 1 pL p???? ? ????? 0. 6 0. 4 0. 2 6420246?L (dB)? p/ p15 用分貝表示后函數(shù)圖形發(fā)生變化 聲學(xué)中最常見的冪次規(guī)律 : nfAI ?0001 0 l o g 1 0 l o g 1 0 l o g 1 0 l o gIAL n f C n fII? ? ? ? ? ? ?以 為橫坐標(biāo)聲級是一條直線。 能量疊加 ：當(dāng)兩個以上的隨機(jī)噪聲疊加時 ， 由于相位是隨機(jī)的 ， 噪聲要按強(qiáng)度或能量疊加 。 當(dāng) N＝ 2即兩個聲級相同的噪聲疊加 ， 總聲級增加 分貝 。 可以求出每個噪聲源的聲級是 。 f?log10潛艇輻射噪聲 22 用聲壓表示時： ? ? ? ?? ? ?????? ??????????????????? ??Hz1l o g10l o g20Hz1////l o g200202 fppcpfcpfLI ??參考值應(yīng)該理解為： 1 Pa / 1Hz? 在聲學(xué)測量中用到兩種濾波器： 恒定帶寬濾波器：低頻時分析太粗，高頻分析太細(xì)，無法兼顧。 主動聲吶： 由探測設(shè)備主動的發(fā)射聲波，通過接收、分析目標(biāo)回波實現(xiàn)對目標(biāo)的 探測、定位和識別。應(yīng)用這個關(guān)系式可以對聲吶系統(tǒng) 的工作特性作出估計和預(yù)報，是聲吶設(shè)計的基礎(chǔ)。 1 8 20 . 6 7 1 0 /Wm?? 為了有效地提高主動聲納的作用距離 ， 它的發(fā)射器總是做成具有一定的發(fā)射指向性 ， 使它所發(fā)射的聲能主要集中于空間某一方向 (通常就是目標(biāo)所在的方向 )， 其余方向上則僅有很少量的發(fā)射聲能 ， 下圖形象地表示了這種發(fā)射指向性特性 。 設(shè)在無吸收的介質(zhì)中有一個輻射聲功率為 Pa(w)的點(diǎn)聲源 ， 根據(jù)聲學(xué) 基礎(chǔ)知識可知 ， 距此聲源聲中心單位距離處的聲強(qiáng)度為： 2arI P / 4 ( / )Wm?＝ 1 ＝注意到： ，可以得到發(fā)射聲源級 SL： 1 8 20 0 .6 7 1 0 /I W m???1 0 l o g 1 7 0 . 7 7aS L P??對于一個發(fā)射聲功率為 Pa(w) 、 指向性指數(shù)為 DIT的指向性發(fā)射器，聲源級 SL： 1 0 l o g 1 7 0 . 7 7aTS L P D I? ? ? 目前 ， 船用聲納的輻射聲功率范圍為幾百瓦到幾十干瓦 ， 發(fā)射指向性指數(shù) 為 10~30dB,所以其聲源級范圍約為 210dB到 240dB。 33 海洋環(huán)境噪聲級 NL 海水介質(zhì)中 ， 存在著大量的 、 各種各樣的噪聲源 。 設(shè) 有強(qiáng)度為 I的平面波軸向入射到水聽器上，水聽器輸出某一電壓值；如將此水聽 器移置于混響場中，使它的聲軸指向目標(biāo)，在混響聲的作用下，水聽器也輸出一 個電壓。時間增益定義為： out(S N R )G T = (S N R )in其中 (SNR)out是系統(tǒng)輸出信噪比， (SNR)in是系統(tǒng)輸入信噪比。令 ()F O M T L r?便可求出 r。計算作用距離時，有兩種結(jié)果一樣但方法不同的估計。 由聲學(xué)知識可以知道，聲強(qiáng)是聲能流在某一時間間隔內(nèi)的平均值： 01 TI pud tT? ?式中， T是時間間隔， p， u分別是介質(zhì)中的聲壓和介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的