目錄
前言
第1章 聲學(xué)基礎(chǔ)概述 1
1.1 聲波的產(chǎn)生和表述 1
1.1.1 聲波的產(chǎn)生 1
1.1.2 描述聲波的基本物理量 2
1.2 聲波方程 7
1.2.1 流體介質(zhì)的三個(gè)基本方程 7
1.2.2 維聲波波動(dòng)方程 7
1.2.3 三維聲波波動(dòng)方程 8
1.2.4 聲波傳播速度 8
1.3 聲學(xué)量的級(jí)與分貝 9
1.3.1 使用級(jí)與分貝的原因 9
1.3.2 聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí) 10
1.4 聲波的傳播 12
1.4.1 平面聲波的傳播 12
1.4.2 球面聲波的傳播 12
1.4.3 柱面聲波的傳播 13
1.5 聲波的反射、折射、散射和衍射 14
1.5.1 聲學(xué)邊界條件 15
1.5.2 聲波的反射和折射 15
1.5.3 聲波的散射和衍射 17
1.6 聲波的疊加與干涉 18
1.6.1 疊加原理 19
1.6.2 駐波 19
1.6.3 聲波的相干性 20
1.6.4 無規(guī)相位的聲波疊加 21
1.7 聲波導(dǎo)管與管中的聲波 23
1.7.1 矩形聲波導(dǎo)管 23
1.7.2 圓柱形聲波導(dǎo)管 26
1.8 室內(nèi)聲場(chǎng) 28
1.8.1 室內(nèi)聲學(xué)的波動(dòng)理論 28
1.8.2 室內(nèi)統(tǒng)計(jì)聲學(xué) 32
第2章 測(cè)量信號(hào)與聲學(xué)環(huán)境 39
2.1 聲學(xué)測(cè)量常用的信號(hào) 39
2.1.1 純音信號(hào) 39
2.1.2 囀音信號(hào) 39
2.1.3 猝發(fā)音信號(hào) 40
2.1.4 噪聲信號(hào) 40
2.2 聲學(xué)測(cè)試聲場(chǎng) 42
2.2.1 自由聲場(chǎng) 42
2.2.2 擴(kuò)散聲場(chǎng) 46
思考題 48
第3章 測(cè)量傳聲器的校準(zhǔn) 49
3.1 測(cè)量傳聲器的工作原理 49
3.1.1 傳聲器的分類 49
3.1.2 電容傳聲器的工作原理 49
3.2 傳聲器校準(zhǔn)的目的和意義 51
3.3 傳聲器靈敏度 52
3.3.1 傳聲器靈敏度的定義 52
3.3.2 不同靈敏度的比較和使用 54
3.4 互易原理 55
3.4.1 線性網(wǎng)絡(luò)互易原理 55
3.4.2 聲場(chǎng)中的互易原理 56
3.4.3 電聲互易原理 57
3.5 自由場(chǎng)靈敏度的互易校準(zhǔn) 58
3.5.1 三只互易傳聲器校準(zhǔn)方法 58
3.5.2 輔助聲源法 60
3.5.3 插入電壓技術(shù)與電轉(zhuǎn)移阻抗測(cè)量 61
3.5.4 影響自由聲場(chǎng)靈敏度校準(zhǔn)的因素 62
3.6 自由場(chǎng)靈敏度的比較法校準(zhǔn) 66
3.7 聲壓靈敏度的耦合腔互易校準(zhǔn) 67
3.7.1 耦合腔互易校準(zhǔn)方法 68
3.7.2 耦合腔互易校準(zhǔn)的修正 70
3.8 聲壓靈敏度的比較法校準(zhǔn) 71
3.8.1 同時(shí)激勵(lì)比較法 72
3.8.2 替代比較法 72
3.8.3 比較法校準(zhǔn)中注意的問題 73
3.9 聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn) 74
3.9.1 活塞發(fā)聲器 74
3.9.2 聲級(jí)校準(zhǔn)器 76
3.10 傳聲器靈敏度的修正值 77
3.10.1 修正值K0的來源 77
3.10.2 K0值的使用 78
3.11 靜電激勵(lì)器測(cè)量聲壓靈敏度頻率響應(yīng) 78
思考題 80
第4章 噪聲測(cè)量 81
4.1 聲級(jí)計(jì)的原理及其性能測(cè)量 81
4.1.1 聲級(jí)計(jì)的工作原理 81
4.1.2 聲級(jí)計(jì)的主要性能及其測(cè)量 83
4.1.3 聲級(jí)計(jì)的整機(jī)校準(zhǔn) 92
4.2 濾波器與頻率分析儀 93
4.3 聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng) 96
4.3.1 聲強(qiáng)測(cè)量原理 96
4.3.2 聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x器 97
4.3.3 聲強(qiáng)測(cè)量探頭 100
4.4 噪聲的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)量 101
4.4.1 響度級(jí)與響度 102
4.4.2 噪度和感覺噪聲級(jí) 103
4.4.3 A聲級(jí) 105
4.4.4 D聲級(jí) 106
4.4.5 等效連續(xù)聲級(jí) 106
4.4.6 晝夜等效聲級(jí) 107
4.4.7 統(tǒng)計(jì)聲級(jí)（累積百分聲級(jí)）LN 107
4.4.8 交通噪聲指數(shù)TNI 108
4.4.9 噪聲污染級(jí) 108
4.4.10 語言干擾級(jí) 109
4.4.11 噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 109
4.4.12 噪聲評(píng)價(jià)數(shù) 110
4.5 噪聲標(biāo)準(zhǔn)的限值與適用范圍 111
4.5.1 環(huán)境噪聲限值標(biāo)準(zhǔn) 112
4.5.2 交通運(yùn)輸噪聲限值標(biāo)準(zhǔn) 114
4.5.3 噪聲控制限制標(biāo)準(zhǔn) 115
4.6 噪聲級(jí)的測(cè)量 116
4.6.1 穩(wěn)態(tài)噪聲測(cè)量 116
4.6.2 非穩(wěn)態(tài)噪聲測(cè)量 117
4.7 噪聲源聲功率測(cè)量 118
4.7.1 聲壓法測(cè)量噪聲源聲功率 119
4.7.2 聲強(qiáng)法 123
4.7.3 標(biāo)準(zhǔn)聲源比較法 125
4.7.4 振速法測(cè)量噪聲源聲功率 126
4.8 噪聲源識(shí)別與定位 127
4.8.1 聲學(xué)測(cè)量分析法 127
4.8.2 信號(hào)分析法 129
4.9 環(huán)境噪聲測(cè)量方法 130
4.9.1 測(cè)量基本要求 130
4.9.2 聲環(huán)境質(zhì)量的測(cè)量 131
4.9.3 邊界排放噪聲測(cè)量 132
4.10 工業(yè)企業(yè)噪聲測(cè)量 135
4.10.1 機(jī)器設(shè)備噪聲測(cè)量 135
4.10.2 生產(chǎn)環(huán)境（車間）噪聲測(cè)量 136
思考題 137
第5章 振動(dòng)測(cè)量 138
5.1 概述 138
5.2 振動(dòng)傳感器 139
5.2.1 振動(dòng)傳感器的分類與特點(diǎn) 139
5.2.2 壓電加速度計(jì)的工作原理 139
5.2.3 振動(dòng)傳感器的選擇與安裝 141
5.3 振動(dòng)前置放大器 143
5.3.1 電荷放大器 143
5.3.2 電壓放大器 144
5.4 加速度計(jì)校準(zhǔn) 145
5.4.1 激光干涉技術(shù)的絕對(duì)校準(zhǔn) 145
5.4.2 比較法校準(zhǔn) 146
5.4.3 應(yīng)用振動(dòng)激勵(lì)器校準(zhǔn) 147
5.4.4 頻率響應(yīng)測(cè)量 147
5.5 振動(dòng)測(cè)量?jī)x 148
5.6 環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)限值及其測(cè)量 149
5.6.1 環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) 149
5.6.2 環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法與評(píng)價(jià)量 151
5.7 機(jī)器振動(dòng)的測(cè)量 151
思考題 153
第6章 建筑聲學(xué)測(cè)量 154
6.1 阻抗管駐波比法測(cè)量法向吸聲系數(shù)和聲阻抗率 154
6.1.1 測(cè)量裝置的描述 154
6.1.2 平面波產(chǎn)生的條件 154
6.1.3 吸聲系數(shù)測(cè)量原理 155
6.1.4 法向聲阻抗率比的測(cè)量 158
6.1.5 測(cè)量工作頻率范圍 160
6.1.6 探管聲中心和管內(nèi)聲波衰減的校正 160
6.2 阻抗管雙傳聲器傳遞函數(shù)法測(cè)量吸聲系數(shù) 162
6.2.1 測(cè)量原理和方法 163
6.2.2 傳聲器失配的校正 164
6.3 混響室法測(cè)量材料的無規(guī)入射吸聲系數(shù) 166
6.3.1 測(cè)量原理 166
6.3.2 測(cè)量裝置與方法 167
6.3.3 測(cè)量設(shè)備的要求 168
6.4 隔聲測(cè)量 169
6.4.1 隔聲量 169
6.4.2 實(shí)驗(yàn)室法測(cè)量隔聲 169
6.4.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法 173
6.5 廳堂聲學(xué)測(cè)量 175
6.5.1 廳堂的建筑聲學(xué)特性測(cè)量 175
6.5.2 擴(kuò)聲特性測(cè)量 179
思考題 181
第7章 超聲測(cè)量 183
7.1 水聽器校準(zhǔn) 183
7.1.1 超聲水聽器的類型及其性能 184
7.1.2 靈敏度與相關(guān)電聲參數(shù)的定義 186
7.1.3 自由場(chǎng)三換能器互易法校準(zhǔn) 187
7.1.4 兩換能器互易法 195
7.1.5 激光干涉法校準(zhǔn) 198
7.1.6 水聽器的自由場(chǎng)比較法校準(zhǔn) 200
7.2 超聲場(chǎng)聲壓測(cè)量 201
7.2.1 連續(xù)正弦聲壓測(cè)量 201
7.2.2 脈沖正弦聲壓測(cè)量 202
7.2.3 聲場(chǎng)中的噪聲測(cè)量 204
7.3 超聲功率測(cè)量 204
7.3.1 輻射壓力法 204
7.3.2 量熱法 206
7.3.3 電測(cè)法 207
7.3.4 聲光法 209
7.4 超聲換能器電聲參數(shù)測(cè)量 210
7.4.1 換能器阻抗特性測(cè)量 211
7.4.2 換能器輸入電功率測(cè)量 213
7.4.3 換能器輻射聲功率的測(cè)量 215
7.4.4 換能器電聲效率的測(cè)量 217
7.5 介質(zhì)中的超聲聲速和衰減測(cè)量 218
7.5.1 聲速的測(cè)量 218
7.5.2 超聲衰減測(cè)量 220
7.6 非線性參數(shù)測(cè)量 221
7.6.1 非線性物態(tài)方程與非線性參量 222
7.6.2 非線性參數(shù)的熱力學(xué)測(cè)量方法 222
7.6.3 非線性參數(shù)的有限振幅聲波測(cè)量法 223
7.6.4 非線性參數(shù)的混合規(guī)則 224
思考題 225
第8章 聲信號(hào)分析和處理基礎(chǔ) 226
8.1 信號(hào)的分類及描述 226
8.1.1 信號(hào)的分類 226
8.1.2 確定性信號(hào) 227
8.1.3 隨機(jī)信號(hào) 229
8.2 聲信號(hào)的模擬分析 236
8.2.1 濾波器及其特性 236
8.2.2 檢波器 239
8.2.3 頻譜分析 241
8.2.4 模擬信號(hào)的實(shí)時(shí)分析 242
8.3 聲信號(hào)的數(shù)字處理分析 244
8.3.1 采樣定理和頻率混疊 245
8.3.2 量化與動(dòng)態(tài)范圍 247
8.3.3 快速傅里葉變換 248
8.3.4 FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行譜分析 249
8.3.5 數(shù)字濾波器 253
主要參考文獻(xiàn) 257
索引 259