Экспериментальное определение акустического центра измерительного гидрофона

А.Е. Исаев, А.М. Поликарпов, Б.И. Хатамтаев

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
isaev@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 2 (30) 2022, стр. 56–71

УДК 534.6.08

Аннотация. Замена акустического центра опорным центром вполне допустима при измерениях модуля чувствительности гидрофона, но может приводить к значительным погрешностям фазового угла чувствительности. Рассмотрены различные подходы к определению положения акустического центра электроакустического преобразователя. Обсуж­даются причины, по которым способ экспериментального определения акустического центра микрофона малопригоден для гидрофона. Предложен способ определения акустического центра измерительного гидрофона с использованием групповой скорости звука. Приведены результаты эксперимента по применению способа для гидрофона с выраженной неравно­мерностью направленности по амплитуде и фазе.

Ключевые слова: фазовая калибровка гидрофона, акустический центр, метод взаимности.

Цитируемая литература

1. Jacobsen F., Barrera-Figueroa S., Rasmussen K. A note on the concept of acoustic center // J. Acoust. Soc. Am. — 2004. — 115. — 1468–1473.

2. ГОСТ Р МЭК 61094-3-2001. Микрофоны измерительные Первичный метод градуировки по свободному полю лабораторных эталонных микрофонов методом взаимности. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

3. МЭК 60050-801-2021 Международный электротехнический словарь. Гла­ва 801. Акустика и электроакустика. Изменение 2.

4. МЭК 60565-1977: Гидрофоны. Градуировка. — 1977.

5. Barrera Figueroa S., Rasmussen K., Jacobsen F. The acoustic center of labo­ratory standard microphones // J. Acoust. Soc. Am. — 2006. — V. 120 (5). — P. 2668–2675.

6. IEC 60565-1:2020 Underwater acoustics — Hydrophones — Calibration of hydrophones — Part 1: Procedures for free-field calibration of hydrophones.

7. IEC 60500:2017 Underwater acoustics — Hydrophones — Properties of hydrophones in the frequency range 1 Hz to 500 kHz.

8. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Смелов В.А., Щелкунов А.И. Снижение погреш­ности градуировки измерительных гидрофонов по полю методом взаимно­сти в гидроакустическом бассейне // Акустический журнал. — 2004. — 50. — № 5. — С. 628–637.

9. Исаев А.Е. Градуировка гидрофона при наличии отражающих элементов с использованием согласованной пространственной фильтрации // Акусти­ческий журнал. — 2008. — Т. 54. — № 3. — С. 418–425.

10. Исаев А.Е. Точная градуировка приёмников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2008. — 369 с.

11. Исаев А.Е., Хатамтаев Б.И. Определение фазочастотной характеристики гидрофона по амплитудно-частотной характеристике // Измерительная техника. — 2021. — № 7. — С. 48–53.

12. Luker L.D., Van Buren A.L. Phase calibration of hydrophones // J. Acoust. Soc. Am. — 1981. — V. 70. — 516–519.

13. Hayman G., Robinson S. Phase calibration of hydrophones by the free-field reciprocity method // Proc. 11th Conf. Underwater Acoustics. — Edinburgh, 2012. — P. 1437–1444.

14. Hayman G., Wang Y., Robinson S.P. A comparison of two methods for phase response calibration of hydrophones in the frequency range 10–400 kHz // J. Acoust. Soc. Am. — 2013. — V. 133 (2). — P. 750–759.

15. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Поликарпов А.М., Щерблюк Н.Г. Измерение фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона по полю мето­дом взаимности // Измерительная техника. — 2013. — № 6. — С. 56–59.

16. МЭК 61094-1:2000 Микрофоны измерительные. Часть 1. Технические требования для лабораторных эталонных микрофонов.

Статья поступила в редакцию: 28.01.2022 г.
Статья прошла рецензирование: 07.02.2022 г.
Статья принята в работу: 06.04.2022 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.