零阶及一二阶组合水听器的设计

【摘要】： 组合水听器作为一种指向性接收器,可以同步共点测量声场一点处的许多物理量,由此得到的幅度和相位信息为解决一些水声问题提供了新的思路,因其实际的和潜在的工程应用价值,在最近十年与此相关的技术备受水声界关注。 文中说明了如何利用有限差分来估计声压梯度和声压二阶梯度,并分析了所带来的误差。通过误差分析得出,建议利用在原点处的动圈速度计或加速度计和一个声压水听器实现二阶传感器。这样既可以消除声压梯度估计误差,又较大的减少了声压二阶梯度估计误差。因为此时,声压二阶梯度可以利用一阶有限差分进行估计。 本文讨论了组合水听器的两种结构设计方案,并给出了组合水听器样器的实际结构。该水听器可以刚性固定于水下结构件上,测量声场一点处的声压、质点振速或加速度以及振速或加速度梯度。这样有可能免去同振型矢量水听器因弹簧悬挂所带来的一些问题。最后给出了样器的性能测试结果。