本文对所设计的三通腔体分立推挽次声源次声源进行了原理分析和实验研究,全文主要包括以下几个方面:(1)研究了分立推挽次声发声原理。从准稳态气流场理论出发,给出了图解法以及近似理论求解辐射声能的过程。在这两种方法的基础上,分析讨论了传统的单极气流次声源和分立推挽次声源在相同调制信号下的声功率和气流效率。理论推导结果表明,采用分立推挽机制,次声源声强级会提高6dB,正、负气室压强匹配的情况下,气流效率可得到有效地提高。本文还推导了指数形号筒和圆锥形号筒的声压一般表达式,为声号筒的仿真建模和样品设计提供了理论指导。(2)设计了一种新型的“三通腔体”分立推挽次声源。装置采用正、负压气源代替传统的单气源。两侧开有凹槽的圆形铜块,作为转子进行频率调控,凹槽作为气路中间连接段,随着转子的旋转,气路会发生持续性的通断变化。当次声源工作时,气源驱动气流在不断通断的气路中做往返运动,起到分立推挽的作用,从而产生较高强度的次声信号。相比于已有的推挽发声声源,三通腔体次声源拥有更好的气密性和更小的体积。无论是在能量转换效能,还是小型化方面,都有了一定的进步。基于comsol软件建立了三通腔体分立推挽次声源仿真模型,对声源内部气流场的静态压力分布以及气流速度随调制周期的分布情况进行了分析,解释了三通腔体分立推挽次声源气流利用率和声能转换效率高的原因。(3)根据声号筒理论计算结果,设计了指数形和圆锥形两种型号的声号筒。并利用Comsol有限元仿真软件建立模型进行数值分析。计算了它们的传递损失曲线和指向性,得出了传播声波频率与声号筒的传递损失曲线和指向性之间的关系。仿真结果为优化三通腔体分立推挽次声源声号筒的设计提供了依据。(4)对三通腔体分立推挽次声源进行了实验研究。通过研究三通腔体分立推挽次声源的频率特性和指向性,并同时对比单气泵工作、双气泵工作和分立推挽三种工作状态下的三通腔体分立推挽次声源的工作性能,验证了所设计的三通腔体分立推挽次声源实验装置的合理性和有效性。