本書主要涉及音樂聲學(xué)、水聲學(xué)、室內(nèi)聲學(xué)、超聲學(xué)等方面內(nèi)容，對與聲學(xué)工程和應(yīng)用實驗中部分實驗項目相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)進行了介紹。本書并非單純的實驗指導(dǎo)手冊，而是在實驗指導(dǎo)教材的基礎(chǔ)上，加入了聲學(xué)相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識和應(yīng)用實例，以激發(fā)讀者對聲學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的興趣。其中聲學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練是主要教學(xué)內(nèi)容，而虛擬實驗內(nèi)容的引入，改善了傳統(tǒng)實驗項目一般必須在理論課程之后開設(shè)的狀況，從而加強了實驗課程體系的獨立性。
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矢量水聽器技術(shù)及其應(yīng)用 ，國家科學(xué)技術(shù)進步獎 ，第4名 ，2012。
目錄
前言
第1章 聲學(xué)測量基本知識 1
1.1 聲學(xué)基本物理量及其單位 1
1.1.1 聲壓與聲壓級 1
1.1.2 質(zhì)點振速 2
1.1.3 頻程與倍頻程 3
1.1.4 響度與響度級 4
1.1.5 聲強與聲強級 4
1.1.6 聲功率與聲功率級 5
1.1.7 常用聲學(xué)量及其單位名稱和符號 5
1.2 聲學(xué)換能器與振動傳感器 6
1.2.1 接收換能器 6
1.2.2 發(fā)射換能器 10
1.2.3 壓電式加速度傳感器 14
1.3 聲學(xué)測量系統(tǒng) 16
1.3.1 基本電子設(shè)備 16
1.3.2 測試空間 18
第2章 聲學(xué)測量虛擬認知實驗 26
2.1 水聲工程虛擬仿真實驗平臺及虛擬測量軟件 26
2.1.1 水聲工程虛擬仿真實驗平臺 26
2.1.2 虛擬測量軟件 28
2.2 虛擬測量認知實驗 30
2.2.1 球聲源聲場分布特性虛擬認知實驗 30
2.2.2 平面活塞聲源輻射聲場特性認知實驗 34
第3章 聲學(xué)測量技能訓(xùn)練實驗 38
3.1 聲壓測量基本技能訓(xùn)練1：聲波基本要素的測量與分析 38
3.1.1 基礎(chǔ)聲學(xué)知識 39
3.1.2 實物測試 43
3.2 聲壓測量基本技能訓(xùn)練2：水下聲信號的獲取 51
3.2.1 水聲換能器電阻抗特性測量 51
3.2.2 水下常用聲信號的發(fā)射和采集 60
3.3 聲學(xué)測量基本技能訓(xùn)練3：脈沖聲技術(shù) 66
3.3.1 測量距離 66
3.3.2 脈沖聲技術(shù)的基本原理與實現(xiàn)方法 70
3.3.3 虛擬操作實驗 74
3.3.4 聲場分布特性測試實物實驗 83
3.4 聲學(xué)測量基本技能訓(xùn)練4：水中聲速測量 86
3.4.1 測量方法 86
3.4.2 虛擬操作實驗 88
3.4.3 水中聲速測量實物測量實驗 91
3.5 聲學(xué)測量基本技能訓(xùn)練5：駐波與混響現(xiàn)象 92
3.5.1 室內(nèi)聲學(xué)基礎(chǔ)知識 92
3.5.2 駐波場與混響時間虛擬測量實驗 101
3.5.3 駐波場與混響時間實物測量實驗 107
第4章 聲學(xué)計量 117
4.1 概述 117
4.1.1 計量基本知識 117
4.1.2 測量不確定度的評定方法 124
4.2 聲學(xué)計量基本技能訓(xùn)練1：水聲換能器電聲參數(shù)校準方法 129
4.2.1 二級校準法的典型代表：比較校準方法 131
4.2.2 一級校準法的典型代表：互易校準方法 139
4.3 聲學(xué)計量基本技能訓(xùn)練2：混響場校準方法 155
4.3.1 空氣混響箱測量輻射聲功率 155
4.3.2 混響水槽測量輻射聲功率 160
第5章 聲學(xué)工程應(yīng)用 167
5.1 概述 167
5.2 檢測超聲技術(shù)及其應(yīng)用 167
5.2.1 超聲探傷 167
5.2.2 超聲測厚 177
5.2.3 超聲測流速流量 179
5.2.4 超聲測液位 181
5.3 功率超聲技術(shù)及其應(yīng)用 183
5.3.1 超聲電機 183
5.3.2 超聲焊接 187
5.3.3 超聲清洗 188
5.3.4 超聲霧化 189
5.3.5 超聲加工 189
附錄A 典型振動 190
A.1 簡單振子的自由振動 190
A.1.1 單自由度無阻尼振動系統(tǒng)受迫振動 190
A.1.2 單自由度阻尼振動系統(tǒng)自由振動 191
A.1.3 單自由度阻尼振動系統(tǒng)受迫振動 192
A.2 兩自由度耦合系統(tǒng)自由振動 193
A.3 弦的橫振動 195
A.4 均勻細棒的縱振動 196
附錄B 典型波場 198
B.1 聲波 198
B.1.1 聲波的反射、折射和透射 198
B.1.2 聲波的繞射 199
B.1.3 聲波的干涉 199
B.2 聲場 199
B.2.1 平面波場 200
B.2.2 球面波場 203
B.2.3 柱面波場 205
附錄C 典型聲源 207
C.1 基本知識 207
C.1.1 聲輻射 207
C.1.2 聲波的輻射阻抗 207
C.2 簡單球形聲源的輻射 210
C.2.1 點聲源聲場 210
C.2.2 聲偶極子的聲輻射 214
C.3 平面活塞聲源的輻射 217
C.3.1 遠場輻射特性 218
C.3.2 遠近場區(qū)域的軸上聲壓 220
附錄D 電子設(shè)備說明書 224
D.1 UDAQ便攜式數(shù)據(jù)采集器 224
D.1.1 主界面 224
D.1.2 數(shù)據(jù)采集 225
D.1.3 數(shù)據(jù)分析 225
D.1.4 參數(shù)設(shè)置 226
D.1.5 存儲 227
D.2 Analog Discovery 2多功能分析儀 228
D.2.1 信號發(fā)生器 230
D.2.2 數(shù)字示波器 232
D.2.3 頻譜分析儀 238
參考文獻 243
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