水下平面與高程聲學(xué)測(cè)量技術(shù)規(guī)程起草人

林七貞 張紅 王彬 吳振磊 查文富 林漢斌 畢文煥 林文軍 陳志康 李川 劉暢 康路遙 程智慧 張瑩 郭賁 何超 夏開奇 邱昊。

武漢長(zhǎng)江航道救助打撈局，上海蛟龍海洋工程有限公司協(xié)作。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于水下工程檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所承接的水下平面與高程測(cè)量作業(yè)任務(wù)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水下平面測(cè)量與水下高程測(cè)量，應(yīng)采用的：

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包括測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器?；镜穆晫W(xué)測(cè)量聲強(qiáng)測(cè)量、聲強(qiáng)測(cè)量、聲質(zhì)點(diǎn)速度測(cè)量、波長(zhǎng)測(cè)量、加速度測(cè)量、傳聲器和水聽器絕對(duì)校準(zhǔn)、通信系統(tǒng)檢測(cè)、語言可懂度測(cè)試、聽力測(cè)量、聲波分析、電聲儀器性能評(píng)價(jià)、房間音質(zhì)測(cè)量等。近代聲學(xué)測(cè)量的儀器設(shè)備有各種電容傳感器和電子放大記錄設(shè)備、模擬和數(shù)字波譜分析儀、聲強(qiáng)計(jì)、加速度計(jì)、駐波管等，以及消聲室、混響室、隔聲室、高聲強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、消聲水池和混響水池。

17世紀(jì)初就有人嘗試測(cè)量空氣中的聲速。直到18世紀(jì)聲學(xué)測(cè)量只是在測(cè)量聲速方面做了一些工作，19世紀(jì)中雖在空氣中聲速的測(cè)定、調(diào)音波長(zhǎng)的確定、質(zhì)點(diǎn)速度的測(cè)定和音色的觀察等方面取得了進(jìn)展，但還屬起步階段，真正的聲學(xué)測(cè)量工作是在20世紀(jì)初由于電學(xué)線路和無線電技術(shù)的發(fā)展而開始發(fā)展的。先發(fā)明了用瑞利盤測(cè)定平面行波中的質(zhì)點(diǎn)速度，從而建立了聲強(qiáng)的測(cè)量，用光干涉法測(cè)量聲強(qiáng)等一些測(cè)量方法。后又發(fā)明了熱致發(fā)聲器等標(biāo)準(zhǔn)聲源，特別是電容傳聲器和互易校準(zhǔn)的發(fā)明，室內(nèi)自由聲場(chǎng)──消聲室的建立，以及各種聲學(xué)測(cè)試儀器如聲分析儀等的問世，使聲學(xué)測(cè)量進(jìn)入了新階段，到60年代，已發(fā)展得比較完善，基本上解決了各聲學(xué)量的測(cè)量，建立了空氣中和水中的聲強(qiáng)基準(zhǔn)及有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法。近年來聲強(qiáng)和聲功率的測(cè)量有了新發(fā)展，聲學(xué)測(cè)量正在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，帶微處理機(jī)的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器也已出現(xiàn)，這表明聲學(xué)測(cè)量已邁進(jìn)現(xiàn)代聲學(xué)的行列。

在聲學(xué)測(cè)量中需要有一個(gè)符合測(cè)量要求的測(cè)試環(huán)境，才能得到預(yù)期的結(jié)果。測(cè)試環(huán)境的聲學(xué)性能的好壞直接與測(cè)量準(zhǔn)確度有關(guān)，故選擇或建立一個(gè)符合要求的測(cè)試環(huán)境是聲學(xué)測(cè)量中一個(gè)十分重要的問題，最常用的聲學(xué)測(cè)試環(huán)境為自由場(chǎng)和擴(kuò)散場(chǎng)。

聲學(xué)測(cè)量自由場(chǎng)

通常的聲學(xué)測(cè)量都要求在自由場(chǎng)中進(jìn)行，這是均勻各向同性媒質(zhì)中邊界影響可以不計(jì)的聲場(chǎng)。它可以是人工建造的室內(nèi)自由場(chǎng)如消聲室，在水中則為消聲水池或水槽；也可利用合適的自然環(huán)境以獲得室外自由場(chǎng)。

消聲室雖能得到接近理想的自由場(chǎng)條件，但造價(jià)昂貴，一般難以建造。利用自然環(huán)境條件來獲得自由場(chǎng)是一個(gè)實(shí)用和有效的方法。實(shí)際上一個(gè)具有足夠大的空間的廣場(chǎng)或田野，當(dāng)將聲源和傳聲器置于離地面足夠高的地方如鐵塔上或懸掛于空中時(shí)，就能得到很好的自由場(chǎng)測(cè)試條件。同樣，像湖泊、海灣、港口、水庫(kù)等天然水域,只要有足夠大的開闊度和深度,都可用作自由場(chǎng)。在這類室外自由場(chǎng)中測(cè)試時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意氣象條件對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

在有限空間測(cè)試電聲器件或換能器聲學(xué)性能時(shí)，還可用脈沖聲技術(shù)，在時(shí)間上將來自邊界的反射聲與直達(dá)聲分開，以獲得自由場(chǎng)條件。這種脈沖聲技術(shù)在水聲測(cè)量中用得很普遍。

半消聲室或一個(gè)反射面上方的自由場(chǎng)，是近年來被廣泛使用的一種聲學(xué)測(cè)試條件。當(dāng)聲源或傳聲器置于其中具有反射特性的地面上時(shí)，則在其上方的半空間中就能獲得如上所述的自由場(chǎng)條件。

聲學(xué)測(cè)量擴(kuò)散場(chǎng)

這是能量密度均勻，在各個(gè)傳播方向作無規(guī)分布的聲場(chǎng)。符合此要求的實(shí)驗(yàn)室稱為混響室。