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水聲學(xué)科普|水聽器靈敏度為什么是負(fù)值
時(shí)間:2024-07-25   發(fā)布:杭州邁煌科技   閱讀:603

      對(duì)于描述水聽器好壞而言,無論是壓電式的標(biāo)量還是矢量,或者光纖水聽器,它的指標(biāo)眾多,比如靈敏度、指向性、頻率范圍、工作水深(耐水壓)、靜態(tài)電容(壓電水聽器不帶前置放大器才有)、電纜長(zhǎng)度等等,其中zuizui重要的一個(gè)參數(shù)指標(biāo)就是靈敏度數(shù)據(jù),水聲學(xué)中的水聽器靈敏度M表示為負(fù)值,很多人不清楚為什么是負(fù)值,?這是因?yàn)橛?jì)算靈敏度時(shí)采用的基準(zhǔn)值非常大,?導(dǎo)致計(jì)算出的靈敏度值以負(fù)數(shù)(dB)的形式表示。?具體來說,?水聽器的靈敏度定義為輸出端的開路電壓與換能器處自由場(chǎng)聲壓的比值,?其單位是V/Pa。?公式如下:

MP。

如水聽器在1Pa的水聲聲壓作用下,產(chǎn)生的開路電壓為10-3.5V,則它的靈敏度為10-3.5 V / 1 Pa =10-3.5V/Pa。

在描述靈敏度時(shí),?通常將計(jì)算得到的靈敏度值與一個(gè)基準(zhǔn)值(?1 V/μPa)?進(jìn)行比較,?取對(duì)數(shù)后乘以20,?得到靈敏度分貝值了,通常我們稱之為靈敏度級(jí)(用黑斜體表示)公式如下:

M= 20×lg[(10-3.5V/Pa) / (1 V/μPa)]= 20×lg(10-9.5)= -190 dB。

      但習(xí)慣上一般直接稱之為靈敏度,只是在描述水聽器靈敏度參數(shù)時(shí)通常也會(huì)注明所采用的基準(zhǔn)值(雖說是墨守成規(guī)了,但絕不能少)。?由于采用的基準(zhǔn)值很大,?計(jì)算出的靈敏度級(jí)多為負(fù)值。因此,靈敏度越高,其絕dui值越小。?這種表示方法雖然是一種習(xí)慣,?但它在專業(yè)領(lǐng)域中被廣泛接受和使用,?用以說明水聽器感知聲壓變化的能力。

    上面提到的水聲聲壓為交變壓力,不是靜水壓。

    水聽器在不同頻率下其靈敏度是有差別的,因此,我們測(cè)量了不同頻率下水聽器靈敏度(使用水聽器靈敏度測(cè)試裝置),并記錄在測(cè)試報(bào)告中。如下圖所示(以RHSA-5水聽器為例):

RHSA-5水聽器靈敏度數(shù)據(jù)表.png

RHSA-5水聽器靈敏度數(shù)據(jù)表(工作頻率為1KHz-500KHz,線纜長(zhǎng)度10米

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