书名：声学测量技术及应用
定价：148.0
ISBN：9787030849847
作者：张培珍,王斌,黎洁
版次：1
出版时间：2026-07

内容提要：

本书系统阐述了声学测量技术的理论基础、核心方法及实际应用，是一部涵盖声学基础、测量原理、设备操作、信号处理及前沿发展的专业著作。全书内容由浅入深，从基础概念到复杂应用，结构清晰，兼具理论性与实践性。首先，解释声学与测量基础知识；其次，聚焦测量器件与材料，重点介绍各种测量测试技术与方法；最后，深入剖析信号处理方法及解决实际问题的方案。

目录：
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 声学测量技术研究目的和特点 1
1.2.1 声学测量技术研究目的 4
1.2.2 声学测量技术特点 5
1.3 声学测量测试范围 7
1.3.1 水声换能器的校准与测试 7
1.3.2 基阵的测试 11
1.3.3 水声无源材料声学性能的测量 14
1.3.4 噪声测量 15
1.4 声学测量技术发展脉络及未来趋势 15
1.4.1 声学测量技术发展脉络 15
1.4.2 声学领域杰出科学家及科研贡献 17
第2章 声学基础及声学测量参数 21
2.1 引言 21
2.2 声波的产生 22
2.3 声波的物理量 24
2.3.1 声波的基本波形参数 24
2.3.2 表示声音特性的物理量 30
2.3.3 声学测量常用的物理量 33
2.3.4 声学参数的应用 36
2.3.5 声学量的级及其基准值 37
2.4 声学测量的主要测量参数 39
2.4.1 水听器的接收灵敏度 39
2.4.2 发射换能器的发送响应 40
2.4.3 换能器的指向性响应图 41
2.4.4 换能器的电阻抗或电导纳 43
2.4.5 发射换能器的线性范围和水听器的动态范围 43
2.4.6 发射换能器的输入电声参数 45
2.5 声波方程 46
2.5.1 假设与前提 46
2.5.2 运动方程（欧拉方程） 48
2.5.3 连续性方程（质量守恒） 48
2.5.4 物态方程（状态方程） 49
2.6 声波传播特性 50
2.6.1 平面波 50
2.6.2 平面波近似 51
2.6.3 球面波 52
2.6.4 柱面波 52
2.6.5 三种波的比较 52
2.7 声波在介质中的传播 53
2.7.1 声波的反射和透射 53
2.7.2 声波的干涉 58
2.7.3 声波的散射 61
2.8 声波在介质中传播典型应用实例 65
2.8.1 超声波成像 65
2.8.2 水下目标回声层析成像技术 67
第3章 空气传声器与水声换能器 70
3.1 引言 70
3.2 空气传声器 71
3.2.1 空气传声器分类 71
3.2.2 空气传声器工作原理 73
3.2.3 空气传声器主要性能指标 76
3.2.4 实用的空气传声器技术指标案例 83
3.3　水声换能器 85
3.3.1 水声换能器定义 85
3.3.2 水声换能器分类 86
3.4 水声换能器的设计实例 87
第4章 水声材料及声学参数测量 90
4.1 引言 90
4.1.1 水声有源材料概述 90
4.1.2 水声无源材料概述 92
4.2 水声材料定义、特性及原理 93
4.2.1 水声材料定义 93
4.2.2 吸声材料 93
4.2.3 透声材料 97
4.2.4 反声材料与去耦材料 99
4.3 水声材料的声学参数 101
4.3.1 声压反射系数 101
4.3.2 声压透射系数 102
4.3.3 吸声系数 103
4.3.4 插入损失 105
4.3.5 回声降低 106
4.3.6 纵波声速 106
4.3.7 衰减系数 107
4.4 水声材料参数测量方法 109
4.4.1 脉冲管法 110
4.4.2 驻波比法 113
4.4.3 自由场法 113
4.4.4 压力罐近场法 114
4.4.5 其他测量方法 116
4.5 现行声学参数测量标准体系 117
4.5.1 水声材料声学参数测量技术的进展 117
4.5.2 水声材料声学参数测量标准 118
4.6 材料特性在声学中的应用 119
4.6.1 编钟发音特性及原理 119
4.6.2 万人大礼堂声学设计原理 120
第5章 水声测量的基本原理 124
5.1 引言 124
5.2 常规互易法 125
5.2.1 互易校准测量的排布 125
5.2.2 互易校准测量的步骤 125
5.3 柱面波自由场互易法 128
5.4 相似方法 129
5.4.1 时间相似 130
5.4.2 力相似 131
5.4.3 速度相似 131
5.4.4 水声测量中的相似性 132
5.5 相似法实例：标准水听器测量声源级 132
第6章 换能器参数测量 134
6.1 引言 134
6.2 换能器指向性图及其测量 135
6.2.1 换能器指向性图基本概念 135
6.2.2 常用换能器指向性图的函数 137
6.2.3 波束宽度和旁瓣级的测量 139
6.2.4 测量注意事项 142
6.3 水声换能器阻抗特性的测量 143
6.3.1 实验原理和方法 143
6.3.2 换能器阻抗（导纳）特性的测量方法 147
6.3.3 换能器的带宽、品质因数、电声效率 148
6.4 水声换能器的线性范围和动态范围的测量 150
6.4.1 线性范围的测量 151
6.4.2 动态范围的测量 152
6.5 发射换能器输出声功率及指向性因数的测量 154
6.5.1 输出声功率的测量 154
6.5.2 指向性因数的测量 155
6.6 发射换能器电声效率的测量 157
6.7 换能器坐标与取向实例 158
第7章 水声通用测试技术 162
7.1 引言 162
7.2 野外试验场的选择 163
7.2.1 野外试验场需要满足的条件 163
7.2.2 野外试验场的调查 164
7.3 测量前的准备和换能器的布放 166
7.3.1 测量前的准备 166
7.3.2 必要的测量设备 167
7.3.3 换能器的整备 170
7.3.4 换能器的布放 170
7.4 测试距离的确定 171
7.4.1 等效声中心的确定 171
7.4.2 测试距离的确定 174
7.5 发射换能器辐射声场特性 180
7.5.1 远场特性 180
7.5.2 近场特性 182
7.6 信号选择 184
7.6.1 连续正弦信号 184
7.6.2 脉冲正弦信号 184
7.7 水池实验中脉冲宽度选择的示例与解释 189
第8章 声信号处理基础 193
8.1 引言 193
8.2 声学测量常用的信号 195
8.2.1 纯音信号 195
8.2.2 调频信号 195
8.2.3 啭音信号 196
8.2.4 猝发音信号 197
8.3 随机信号分析 198
8.3.1 常用数据统计特征量 200
8.3.2 时域相似性的度量 201
8.3.3 频域能量的分布图谱 204
8.4 声信号的采样 207
8.4.1 采样与频谱混叠 208
8.4.2 量化与动态范围 210
8.5 声信号的频域分析 212
8.5.1 声信号的频率特性 212
8.5.2 倍频程分析 215
8.6 时频分析 218
8.6.1 线性时频分析方法 219
8.6.2 非线性时频分析方法 221
8.7 宽带信号分析与宽带处理 224
8.7.1 宽带信号与宽带处理 224
8.7.2 宽带信号的采样 226
8.7.3 常用的宽带信号模型 230
8.7.4 运动目标回波的宽带模型 231
8.7.5 宽带处理和窄带处理的区别 232
8.8 回声定位动物发声信号 233
8.9 水声信号处理的新进展 235
8.9.1 水声信号处理技术研究 236
8.9.2 未来发展趋势与挑战 236
第9章 水下噪声测量及干扰抑制 238
9.1 引言 238
9.2 噪声分类 240
9.2.1 根据噪声源的物理特性分类 240
9.2.2 根据噪声源的时间特性分类 242
9.2.3 根据不同的频率特性分类 245
9.2.4 根据噪声概率分布类型进行分类 249
9.3 噪声监测的术语和定义 254
9.3.1 标准与参数定义 254
9.3.2 噪声评价方法 257
9.4 舰船及海洋环境噪声的频谱分析 260
9.4.1 噪声测试实验原理基础 261
9.4.2 舰船噪声的频谱特性 262
9.4.3 频谱分析技术 264
9.5 干扰的识别与抑制 267
9.5.1 识别干扰自由场的各种因素 267
9.5.2 抑制干扰的途径 273
9.6 应用及实例 276
9.6.1 海洋环境噪声的测试与分析案例 276
9.6.2 海洋环境噪声实测结果分析 277
第10章 声信号检测与参数估计 279
10.1 引言 279
10.2 声信号检测的核心指标 281
10.3 最佳接收系统概念及定义 284
10.4 统计检测理论的基本模型 286
10.4.1 二元信号检测模型的定义 287
10.4.2 二元信号检测模型的性能 287
10.5 接收机ROC…线 290
10.6 信号参数估计 292
10.6.1 贝叶斯估计 292
10.6.2 最小二乘法 294
10.6.3 …似然估计 295
10.7 非参数功率谱估计方法 298
10.7.1 周期图法 298
10.7.2 BT法 299
10.8 参数估计法 302
10.9 水声信号检测系统模拟与验证 307
10.9.1 统计假设检验模型定义 307
10.9.2 水声场景模拟数据生成 308
10.9.3 数据生成 309
第11章 实际工作相关的几个水声测试原理与实验 315
11.1 引言 315
11.2 常用水下校准技术 315
11.2.1 拖曳线列水听器阵的校准 315
11.2.2 垂直悬挂自由场校准技术 316
11.2.3 线列缠绕自由场校准技术 318
11.2.4 密闭空气室校准技术 318
11.2.5 封闭圆环充水容器校准技术 319
11.2.6 独立基元校准容器声场控制技术 320
11.3 水下目标强度的测量 322
11.3.1 实验原理 323
11.3.2 实验方法测量目标强度 324
11.3.3 实验示例 324
参考文献 328
附录1：程序列表 333
附录2：示例列表 334