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1、海洋環(huán)境噪聲場建模 及相關(guān)特性1疑問？？？通常情況下，等間距均勻直線陣的陣元間距是多少？任意？半波長？1倍波長？研究噪聲的目的是什么？計算NL？噪聲控制？21、基礎(chǔ)知識噪聲是一種干擾SL-2TL+TS-(NL-DI)=DTSL-TL-(NL-DI)=DT噪聲是一種信號根據(jù)噪聲場參數(shù)與水文氣象條件推測風(fēng)速、海面波浪基頻、海底的聲反射系數(shù)研究海嘯、冰情、魚群31、基礎(chǔ)知識海洋噪聲分類動力噪聲——波浪、湍流、降雨、自然空化冰下噪聲——冰層的形成與運(yùn)動生物噪聲——海棲動物地震噪聲——地殼運(yùn)動、火山以及海嘯工業(yè)噪聲——航運(yùn)噪聲、港灣等的水下作業(yè)41、基礎(chǔ)知識環(huán)境噪聲不包括由
2、附近艦船、海洋生物或降雨引起的瞬態(tài)聲音；不包括一切形式的自噪聲，如聲納周圍的流噪聲；去除所有可分辨的瞬態(tài)噪聲源之后所殘留下的那一部分聲級。噪聲源級被規(guī)定為1Hz帶寬內(nèi)的均方根聲壓級。單位：（以1為參考的dB）、以1為參考的dB；以1為參考的dB。5噪聲是一種隨機(jī)過程噪聲自相關(guān)函數(shù)的傅立葉變換即為功率譜密度函數(shù)：功率譜是均勻的噪聲，則稱之為白噪聲。1、基礎(chǔ)知識6噪聲是一種隨機(jī)過程噪聲聲壓有效值定義：等于介質(zhì)阻抗為單位值時平均聲強(qiáng)的平方根。如果假設(shè)噪聲的均值為零，介質(zhì)阻抗為單位值，則它的方差便等于平均聲強(qiáng)：1、基礎(chǔ)知識71、基礎(chǔ)知識噪聲的頻譜分析噪聲聲壓是一個隨機(jī)量，
3、與時間量之間不存在確定關(guān)系，因此分析噪聲聲壓幅值的頻譜沒有意義；隨機(jī)過程的功率譜函數(shù)是一個確定的統(tǒng)計量，反映了該過程各頻率分量的平均強(qiáng)度。根據(jù)信號頻譜曲線形狀劃分：線譜連續(xù)譜8噪聲的頻譜分析聲強(qiáng)的平均頻譜密度：聲強(qiáng)頻譜密度函數(shù)：帶寬內(nèi)的總聲強(qiáng)：譜級：或——單位Hz帶寬內(nèi)的聲強(qiáng)級。1、基礎(chǔ)知識9噪聲的頻譜分析海洋環(huán)境噪聲級假設(shè)水聽器工作帶寬內(nèi)噪聲譜為、且其響應(yīng)是均勻的，則有：因此有提示：水下噪聲是多種噪聲源的綜合疊加。每種噪聲源的激勵不盡相同，因此可能是線譜，也可能是連續(xù)譜，甚至是兩種的疊加。1、基礎(chǔ)知識10噪聲的頻譜分析當(dāng)噪聲源不只一個時，有效噪聲背景的求取是對有
4、貢獻(xiàn)的噪聲源按強(qiáng)度進(jìn)行相加。例：已知100Hz時的航運(yùn)噪聲和6級海況下的噪聲譜級分別為69dB、71dB，則總噪聲譜級dB若聲納系統(tǒng)的工作帶寬為100Hz，則總噪聲級dB1、基礎(chǔ)知識112、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)假設(shè)表面噪聲源具有如下的指向性為的噪聲強(qiáng)度。兩水聽器所接收到的由海面面元dS所輻射的噪聲聲壓差一時延122、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)面元噪聲源輻射聲壓：接收點處總聲壓：132、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)假設(shè)和是平穩(wěn)的，聲壓時空相關(guān)函數(shù)記：——海面處噪聲源自身的時空相關(guān)函數(shù)142、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)因此，時空相關(guān)函數(shù)假定海面上的源是不相關(guān)的，即
5、：與源坐標(biāo)無關(guān)的面元噪聲源輻射噪聲的自相關(guān)函數(shù)。152、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)因此，時空相關(guān)函數(shù)又所以162、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)引入變量則假設(shè)，垂直方向噪聲場的相關(guān)系數(shù)為172、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)假設(shè)，水平方向噪聲場的相關(guān)系數(shù)為182、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)討論單頻或窄帶噪聲：1）垂直方向噪聲場的空間相關(guān)系數(shù)m=1時m=2時192、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)討論單頻或窄帶噪聲：2）水平方向噪聲場的空間相關(guān)系數(shù)m=1時又：所以：202、海洋表面噪聲的空間相關(guān)函數(shù)討論單頻或窄帶噪聲：2）水平方向噪聲場的空間相關(guān)系數(shù)m=2時212、海洋表面噪聲的
6、空間相關(guān)函數(shù)對于單頻或頻帶較窄的噪聲，其相關(guān)特性曲線如下圖。223、海洋噪聲空間相關(guān)函數(shù) 實驗測量當(dāng)風(fēng)和浪達(dá)3-4級時，300-400Hz以上的頻率，上述模型與實驗數(shù)據(jù)很一致。當(dāng)風(fēng)平浪靜時，或在低頻段，理論計算和實驗數(shù)據(jù)的分歧通常很大，這可能與聲折射和海底反射的忽略有影響。O600-800Hz·200-400Hzm=24級200-400Hz---v=6-7m/s——v=20m/sm=2233、海洋噪聲空間相關(guān)函數(shù) 實驗測量圖a表明實驗點與四級海況下對600-800Hz頻帶內(nèi)的噪聲的計算曲線極其相符，在同樣條件下，對200-400Hz的較低頻率所得數(shù)據(jù)已與近似曲線符
7、合得不好。由于頻率的降低，所有更遠(yuǎn)的源都對接收點處的噪聲場結(jié)構(gòu)有影響，而且從噪聲源傳來的信號幾乎是沿水平方向的。O600-800Hz·200-400Hzm=24級200-400Hz---v=6-7m/s——v=20m/sm=2243、海洋噪聲空間相關(guān)函數(shù) 實驗測量圖b表明只有在約20m/s的強(qiáng)風(fēng)條件下，實驗和計算數(shù)據(jù)才很好地符合。當(dāng)風(fēng)速為6-7m/s時，實驗數(shù)據(jù)與低頻噪聲計算值有重大差別。O600-800Hz·200-400Hzm=24級200-400Hz---v=6-7m/s——v=20m/sm=2253、海洋噪聲空間相關(guān)函數(shù) 實驗測量結(jié)論：綜合已有的資料表明，
8、在300-
