利用起伏界面改善非消声水池中的声功率测量*谢丁丁1,2,3李琪1,2,3唐锐1,2,3†尚大晶1,2,3任超1,2,3(1哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001)(2工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)哈尔滨150001)(3哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001)2022年4月7日收到2022年8月30日定稿摘要针对非消声水池的声学测量应用,提出了一种在界面起伏的非消声水池中测量水下声源辐射声功率的方法。基于数值方法分析了在非消声水池中利用起伏界面改善低频声源辐射声功率测量的可行性,进一步在一个尺寸为1.2m×1.0m×0.8m的非消声水池中开展实验研究,测量了水声换能器的辐射声功率。实验表明,相对于界面静止的水池,利用造波装置生成随机起伏界面后,声场扩散性明显改善:(1)水池的Schroeder频率从10015Hz降低到8370Hz,辐射声功率的测量范围向低频扩展;(2)结合空间平均技术测得的频响曲线起伏程度减小,与自由场值更接近,辐射声功率的测量结果更为准确。所提方法有助于提高非消声水池中水下目标声学特性的测量能力。关键词辐射声功率,扩散体,非消声水池,混响声场,声学测量PACS数43.30,43.55Soundpowermeasurementsinanon-anechoictankwithrandomsurfaceXIEDingding1,2,3LIQi1,2,3TANGRui1,2,3†SHANGDajing1,2,3RENChao1,2,3(1NationalKeyLaboratoryofUnderwaterAcousticTechnology,HarbinEngineeringUniversityHarbin150001)(2KeyLaboratoryofMarineInformationAcquisitionandSecurity(HarbinEngineeringUniversity),MinistryofIndustryandInformationTechnologyHarbin150001)(3CollegeofUnderwaterAcousticEngineering,HarbinEngineeringUniversityHarbin150001)ReceivedApr.7,2022RevisedAug.30,2022AbstractAmethodthatusesarandomsurfacetoimprovemeasurementsoftheradiatedsoundpowerinanon-anechoictankisproposed.Basedonthefiniteelementmethod,thefeasibilityofimprovingsoundpowermeasurementsatlowfrequenciesbyrandomsurfaceinanon-anechoicpoolisanalyzed.Thesoundpowerofasphericalsourceismeasuredinanon-anechoictankwithasizeof1.2m×1.0m×0.8m.Experimentalresultsshowthatincontrasttoatankwithasteadysurface,oncearandomsurfaceisgeneratedusingawaterpump,thediffusionissignificantlyimproved:(1)theSchroederfrequencyisdecreasedfrom10015Hzto8370Hz,indicatingtherangeofmeasurementisextendedtolow...
