第7章海洋中的混响摘要.pptVIP

第7章 海洋中的混响 7.1 海洋混响基本概念 7.1 海洋混响基本概念 7.1 海洋混响基本概念 7.1 海洋混响基本概念 7.1 海洋混响基本概念 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 7.2 体积混响 作业 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.3 海水中气泡的声学特性 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.4 海面混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.5 海底混响 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.6 混响统计特性 7.7 混响预报 7.7 混响预报 7.7 混响预报 作业 作业 作业 例：设声纳工作频率为50kHz，声源级为120dB，发射脉冲宽度1ms，换能器为0.3m长的线状换能器，置于泥浆海底上方30m处，求相应离底的斜距为180m时的海底混响级。 解： （1）声波掠射角 r=180m 30m （2）海底散射强度 由掠射角和泥浆海底条件 在图6-15的曲线查得 dB 3、单个气泡的散射截面、吸收截面和消声截面 根据机电类比，小气泡的散射功率 就是消耗在电阻 上的功率： 入射声波强度 若定义散射截面 ，则单个气泡的散射截面： 3、单个气泡的散射截面、吸收截面和消声截面 吸收截面和吸声功率自己阅读教材： 单个气泡消声截面＝散射截面＋吸收截面 因为气泡的消声作用是由散射作用和吸收作用构成。 上述两式表明： 声波频率与散射功率、散射截面有关；当 时，气泡处于共振状态，散射功率、散射截面达到最大，分别为 ： 4、衰减系数 定义： 平面声波在含气泡水中传播时的声强度衰减： 式中， 和 分别为声波传播方向上相距单位距离两点声强。 设每个气泡的消声截面为 ，每 水介质中含有n个共振气泡，则衰减系数为： 注意：上式忽略气泡间多次散射，仅适用于气泡浓度不大情况 。 5、含气泡水介质中声速 介质中声速是该介质的一个基本声学参数，反映介质的声学特性，对声波的传播有重大影响。 含气泡水中的声速——气泡含量、声波频率有关； 当声波频率低于气泡共振频率，气泡的存在使声速明显减小； 当声波频率远高于共振频率，气泡对声速不产生明显影响； 声波频率就在共振频率附近，则随着频率的变化，声速发生剧烈改变。 1、海面混响理论 海面对混响有贡献区域： 厚度为H，宽为 球台状圆环，如下图所示。 海面混响推导：与体积混响一样，不同是积分体积，散射强度采用界面散射强度 。 1、海面混响理论 设收发合置换能器位于 点，离海面散射层的距离为h；收发换能器指向性分别为 、 ，声源在散射层上的投影点 到圆环内侧距离为R，声源到圆环内侧的斜距为r。 1、海面混响理论 类似体积混响的理论处理，对混响有贡献的散射声强： 上式积分解析解一般不易求得，考虑到只有工作在近海面的声纳才可能受到海面混响的严重干扰。假设： 在上述假设条件下，收发换能器垂直指向性不起作用，只有水平指向性才起作用，这样散射面近似在 平面内： 1、海面混响理论 散射声强： 用一个理想指向性 替代发-收组合的指向性束宽： 最终的散射声强的表达式为： 变化规律：散射声强度正比于发射声强、发射声信号脉冲宽度、发-收换能器组合指向性束角，并和距离的三次方成反比，即随时间的三次方衰减。 1、海面混响理论 海面混响的等效平面波混响级