离散脉冲法测量水声材料反射系数

佟昊阳

（第七一五研究所，杭州，310023）

水声材料反射系数的测量一般在模拟自由场的消声水池和水声声管中进行。在消声水池中测量水声材料的反射系数，工作频率与样品的大小有关，样品的尺寸越大工作频率下限越低[1]。一般大面积样品的最大边长为1～2 m，采用宽带压缩脉冲法测量，测量样品反射系数的最低频率在2 kHz左右[2]。脉冲声管的工作频率与声管长度和内径有关，声管内径越小声管的截止频率越高，工作频率上限越高，而声管的长度越长可测量的声波波长越长，工作频率下限越低[3]。目前利用水声材料的行波管测量技术可以在内径为Φ208 mm、高度为5 m的声管中测量100 Hz～4 kHz频率范围内样品的反射系数[4]。

由于场地、设备以及样品尺寸的限制，对同一种样品的声性能测量往往需要制作多个样品。而且在水声材料研制过程中，若要对新材料的声性能进行测试，需要专门的设备和场地，测量用的时间也比较长，增加新材料的研发成本与研发周期。此外，在测量水中沙层、淤泥、油层等流体介质的反射系数时，声场的布置难度大，污染水池、声管的风险较高。为了减少水声材料的研发成本、缩短研发周期、降低测试装置的实验风险，本文介绍一种在狭小有限水域中能够较为精确的测量水声材料反射系数的离散脉冲法。

1 测量原理

离散脉冲法测量水声材料反射系数的原理如图1所示。现有由0#、1#、2#三层介质构成的分层介质模型：0#与 2#介质层的特性阻抗均为z0，厚度都是正无穷；……