Page 53 - 《应用声学》2020年第4期
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第 39 卷 第 4 期             韩梅等: 水下声学浮标南中国海海洋环境噪声实测分析                                          539

                                                                               #
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             “G-Argo-1 ” 和 “G-Argo-5 ” 浮标距离较近,分别               给出了 “G-Argo-1 ” 浮标平台定深漂流工作期间
             为 2 km 和 3 km 左右;16:48–20:00 时间段内为设备              平台深度随时间变化情况,其中,在 09:07 和 15:55
             回收阶段,试验船(电科一号,MMSI:412524240,船                    两个时间点由于声学测量系统异常导致浮标平台
             长:80 m,船宽:18 m) 由停机待机区向浮标位置点                      上浮。图6(b)给出了20 Hz、63 Hz、100 Hz、200 Hz、
             航行,进行设备打捞;16:48–17:34 时间段内,试验船                    400 Hz、800 Hz、1.6 kHz 和 3.15 kHz 8 个频点中心
             电科一号航速 6.4 kn 航向 277 ;17:34–18:20 时间段             处海洋环境噪声谱级随时间变化曲线,由图也可以
                                       ◦
             内,试验船电科一号航速在 1 ∼ 6 kn 之间根据任务                      明显看出,在 13:15、17:34 和 18:20 时间点附近由于
                                                      #
             变向变速航行,在 18:20 时间点与 “G-Argo-1 ” 浮                 水面航船影响而引起的谱级增大,海洋环境噪声谱
             标平台距离较近约1.5 km。                                   级在 1.6 kHz 频点处在以上 3 个时间点分别升高了
                                                               约11 dB、5 dB和12 dB,而水面航船对100 Hz以下
             2 数据处理结果
                                                               的低频段海洋环境噪声影响却不显著,其中在水面
                 本文主要讨论 20 Hz ∼ 3 kHz 频率范围内的海                  航船与浮标平台距离较近的 18:20 时间点,由于水
             洋环境噪声谱级随时间的变化特性,以及附近航船                            面航船影响环境噪声谱级在 100 Hz 频点处升高了
             噪声对其的影响。原始信号每 10 min 取 10 s 数据                    仅约5 dB。
                                                                                        #
             后采用 1/3 倍频程进行处理,测量数据的采样率为                             图 7 给 出 了 “G-Argo-1 ” 水 下 声 学 浮 标 在
             20 kHz,处理过程中将处理数据截取分成10段长度                        12:30、13:15、15:55、16:50、17:34 和 18:20 6 个时
             为1 s 的数据,每秒数据进行 32768点快速傅里叶变                      间点海洋环境噪声谱级随频率变化曲线,表 1 则列
             换 (Fast Fourier transform, FFT),对 10 段数据分         出了以上 6 个时间点对应平台深度上不同中心频点
             别进行计算并剔除野值后进行求和平均,该方法能                            1/3 倍频程谱级,由图 7 和表 1 可以看出,浮标平台
             够很好地反映海洋环境噪声频谱特性                   [16] 。图 6(a)   附近水面航船对200 Hz ∼ 1.6 kHz频段范围内海洋


                              100

                                         ๏ಖप࣢ʽ๏
                              150
                            ງए/m

                              200


                              250
                               09:00   12:30        13:32   15:55      16:50      17:47   18:30
                                                            ௑ᫎ
                                                      (a) ࣱԼງएᬤ௑ᫎԫӑ
                             100
                              90
                              80
                             ៨ጟ/dB  70
                              60
                              50
                              40
                              30            ඵ᭧ᓈᓕፃ᣿                                ඵ᭧ᓈᓕፃ᣿
                              20
                               09:00    12:30       13:32   15:55      16:50      17:47    18:30
                                                             ௑ᫎ
                                                20 Hz  63 Hz   100 Hz   200 Hz
                                               400 Hz  800 Hz   1.6 kHz  3.15 kHz
                                                 (b) ˀՏᮠဋ๒ภဗܒ٪ܦ៨ጟᬤ௑ᫎԫӑ
                                                                #
                                                    图 6  G-Argo-1 结果
                                                  Fig. 6 G-Argo-1 #  results
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