声强就是声场中的声波强度,它等于通过与能流方向垂直的单位面积上的声能量。由于声强本身是一个矢量,用声强描述声场有声压无法相比的优点。用声强法测量声源的声功率可以分为离散点测量法和扫描测量法。本文选择矩形测量面,对方形、直线加半圆形和锯齿形扫描路径的收敛性进行理论上的证明,研究扫描测量声功率误差与扫描速度、扫描面大小、扫描面到声源的距离、扫描线密度的关系。对双传声器声强测量系统测量误差进行分析和评定,指出减小测量误差的途径,并对测量系统进行修正。针对基于算术平均声压计算的声强值存在着高频止限问题,文中选取较多种声源类型,对基于几何平均声压的声强计算方法与基于算术平均声压的声强计算方法进行比较,指出两种声强计算方法的特点和应用范围。分别在普通环境和半消声室选择矩形测量面对声强测量系统的有效性和三种扫描路径的收敛性进行实验研究,证明理论研究的正确性。 第一章阐明研究的意义,回顾分析声强测量技术的发展历史及研究现状,明确需要解决的问题,确定本论文的主要研究内容。 第二章介绍波动方程、声能、声能流密度、声强及度量方法、双传声器互谱声强测量原理。对双传声器声强测量系统的原理误差、仪器制造误差及随机误差进行详尽的分析,并应用不确定度理论对测量系统进行评定,指出减小测量误差的途径。根据传递函数推导出双传声器声强测量系统的误差特征函数,采用残余声强方法对声强测量系统进行修正。 第三章对扫描声强法测量声功率的收敛性进行研究,证明在矩形测量面上,方形、直线加半圆形和锯齿形扫描路径均为真实的扫描路径的正确性,同时研究是否还存在其它能够获得精确测量结果的真实扫描路径;研究扫描路径的真实性与扫描速度的关系;研究直线加半圆形、方形、锯齿形三种扫描路径声功率测量误差的收敛速度与扫描路径的形式和扫描速度的关系;研究扫描面的大小与扫描误差的关系。给出矩形测量面锯齿形扫描路径三种声源不同误差值时不同扫描线密度所对应的扫描测量面到声源的距离的最小值或取值范围。 第四章针对基于算术平均声压计算的声强值存在着高频止限这一问题,选取多种声源类型(点声源、平面声场、单极子、偶极子、四极子、作振动的球声源、两同相小球源及声柱),对基于几何平均声压的声强计算方法与基于算术平均声压的声强计算方法进行比较,找出这两种计算方法的适用范围,并从计算精度和计算量上对其进行比较。 第五章验证自制扫描声强测量系统的有效性;分析扫描声强测量参数对声功率测量误差的影响;研究直线加半圆形、方形、锯齿形三种扫描路径收敛速