Page 42 - 《应用声学》2024年第1期

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对结果产生影响，假设水听器相对距离的真实值为 [6] 梁济仁, 黄开连. 驻波法测量声速 [J]. 广西民族大学学报 (自
2πf 然科学版), 2009, 15(3): 68–72, 101.
j (L c −L s )
L s ，测量值为 L c ，则 e jkL c / e jkL s = e c 0 ， Liang Jiren, Huang Kailian. The speed of sound mea-
在实验中用卷尺对水听器的相对距离进行测量， sured by standing wave[J]. Journal of Guangxi University
卷尺的精度为 1 mm，同时实验在低频段进行测 for Nationalities(Natural Science Edition), 2009, 15(3):
68–72, 101.
量，即 f/c 0 较小，将实验频段中心频率代入估算
[7] Lafleur L D, Shields F D. Lowfrequency propagation
2π·2600
e j 1460 ·0.001 ≈ e j·0.011 ，相位的变化很小，说明 modes in a liquidfilled elastic tube waveguide[J]. The Jour-
nal of the Acoustical Society of America, 1995, 97(3):
水听器相对位置的测量误差对声速测量结果影响
1435–1445.
很小。 [8] Aristegui C, Lowe M J S, Cawley P. Guided waves on
fluid-filled pipes surrounded by different fluids[J]. Ultra-
4 结论 sonics, 2001, 39(5): 367–375.
[9] 李凤鸣, 邸惠芳, 吴胜举, 等. 驻波管测量声速的原理与方
法 [J]. 物理通报, 2013(12): 90–93.
本文提出了一种新的声管平面波声速测量方
Li Fengming, Di Huifang, Wu Shengju, et al. The prin-
法，利用 4个固定位置处的水听器，采用最小二乘的 ciple and method on sound velocity measurement with
方法，使得两组水听器分别得到的声管末端入射波 standing wave tube[J]. Physics Bulletin, 2013(12): 90–93.
[10] 闫磊. 水声材料的声学特性及声学测量研究 [D]. 北京: 北京
声压差值的平方最小的声速即为管内平面波声速。 航空航天大学, 2007: 37–60．
该方法具有很好的鲁棒性，在水听器灵敏度存在差 [11] 范真真, 金中坤, 王同庆. 应用改进的驻波法测量管道声

异时仍能够得到很好的结果；通过单频信号进行测 速 [C]//第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集, 2009:
359–364.
量，在每一频率点均可得到声速值；不受末端边界条
[12] 王文杰, 王同庆, 唐俊. 常压下基于频率响应测量声速的改进
件的影响，可以在任一种边界下进行测量；该方法只 方法 [J]. 哈尔滨工程大学学报, 2013, 34(12): 1509–1513.
与水听器两两间的距离有关，无需精确测量每个水 Wang Wenjie, Wang Tongqing, Tang Jun. Improved
method for sound velocity measurement with frequency
听器到边界的距离；实验中只需悬挂不同边界，同
response under atmospheric pressure[J]. Journal of Harbin
时采集 4个水听器的接收信号，实验操作简单、时间 Engineering University, 2013, 34(12): 1509–1513.
短，为管内声速的实时测量提供一个很好的方法。 [13] Mo Z, Song G, Hou K, et al. An iterative transfer ma-
trix approach for estimating the sound speed and attenua-
tion constant of air in a standing wave tube[J]. The Jour-
nal of the Acoustical Society of America, 2022, 151(6):
参 考 文 献 4016–4027.

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