Page 18 - 《应用声学》2021年第4期

502 2021 年 7 月

2.3 背景噪声分析 作为世界级的渔场以及世界最为繁忙的航线
水听器台站处的环境噪声级对以声呐方程为 区域之一，我国邻近海域渔船、运输船等十分众
基础的声呐系统探测能力分析是非常重要的参数。 多，导致我国周边海域环境噪声级远大于 CTBT
Lawrence [2] 分析了水声台站HA01、HA03、HA08的 水声台站所处海洋环境噪声。以 2014 年中国南海
数据，得到了3个台站一年内的平均噪声谱级。不同 三亚附近非休渔期和东中国海台湾东北附近休渔
台站不同水听器组附近的环境噪声差异明显，HA01 期测量的海洋环境噪声为例，其噪声谱级分别如
台站在澳大利亚西海岸近岸，噪声相对较高，频 图 6 和图 7 所示。相比较于我国周边海域中未被航
率 10 Hz 处的噪声谱级为 75 ∼ 88 dB。Harris 等 [5] 船污染且休渔期的环境噪声，HA11 台站附近噪声
使用 HA11 台站数据分析鲸鱼的分布时，通过台站 谱级低 10 ∼ 25 dB 左右，更是远低于非休渔期我国
实测数据，得到 HA11 台站附近的噪声级。该数据 海域环境噪声。CTBT 台站大多位于深海大洋处
比 Wenz 统计的噪声谱级 [12] 高 10 ∼ 20 dB。Wenz 的小岛，远离大陆，航船较少，且深海环境较为稳
噪声谱级总结 20 Hz 附近的噪声谱级范围大约在 定，具有较小的环境噪声级，为水声台站全球大洋
50 ∼ 100 dB，具体的数值与地理位置、气象条件等
监测提供了有效保障。考虑到我国周边海域环境
有关。
噪声较高，CTBT 台站对我国周边海域探测能力
本文根据HA11台站几个小时的实测数据分析
也较差。
噪声信号功率谱，台站北侧的水听器 N1 和南侧的
水听器 S1 的功率谱密度如图 5 所示，其他水听器 140
的结果也类似，在 10 ∼ 100 Hz 范围内，噪声谱级约 130
120
70 ∼ 80 dB。在后续的计算分析中取 HA11 台站水 110
听器附近的噪声功率谱谱级为75 dB。 100
110 ٪ܦ៨ጟ/dB 90
100 80
90 70
٪ܦ៨ጟ/dB 70 50 10 1 10 2 10 3 10 4
60
80
60
50 ᮠဋ/Hz
40 图 6 中国南海三亚附近海域环境噪声测量值
30 Fig. 6 Ambient noise level around Sanya of North
20
0 20 40 60 80 100 120 China sea
ᮠဋ/Hz
(a) HA11ԼባӒΟඵզ٨N1
100
110
90
100
90 80
٪ܦ៨ጟ/dB 70 ٪ܦ៨ጟ/dB 70
80

60
60
50
50
40
30 40
10 1 10 2 10 3 10 4
20
0 20 40 60 80 100 120 ᮠဋ/Hz
ᮠဋ/Hz
图 7 中国台湾东北海域休渔期下的环境噪声
(b) HA11ԼባӯΟඵզ٨S1
测量值
图 5 HA11 台站南北两侧噪声信号的噪声谱级 Fig. 7 Ambient noise level around northeast coast
Fig. 5 Ambient noise level at station HA11 of Taiwan in the fishing moratorium