JJF 1588-2016
基本信息
标准号： JJF 1588-2016
中文名称：1kHz～10kHz矢量水听器校准规范(自由场比较法)
标准类别：国家计量标准(JJ)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
JJF 1588-2016 1kHz～10kHz矢量水听器校准规范(自由场比较法)
JJF1588-2016
标准压缩包解压密码：www.bzxz.net
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标准内容
中华人民共和国国家计量技术规范JJF1588—2016
1kHz～10kHz矢量水听器校准规范（自由场比较法）
Calibration Specification for Vecior Hydrophonesin Frequency Range 1 kHz to 10 kHz (Free-field Comparison Method)2016-11-25发布
2017-02-25实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1588—2016
1 kHz～10 kHz失量水听器校准规范（自由场比较法）
Calibration Specification for Vector Hydrophonesin Frequency Range 1 kHz to 10 kHz(Free-field Comparison Method)归口单，位：全国声学计量技术委员会 JJF1588—2016
主要起草单位：中国船舶重工集团公司第七一业研究所参加起草单位：中国科学院声学研究所中船重海声科技有限公司
本规范委托全国南学计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
JJF1588—2016
费腾（中国船舶重工集团公司第七一·五研究所）赵涵（中国船舶重工集团公司第七-五研究所)参加起草人：
莫喜平（中国科学院声学研究所）郭林发（船重工海声科技有限公司）KAOiKAca
范围·
引用文件
3术语和计最单位
3.1矢量水器·
轴向灵敏度不对称性：
横向抑制比·
久量-声压通道的和位差
概述·
计量特性
自由场电压灵敏度级
自出场振速灵敏度级·
自由场声压梯度灵度级
矢量-声压通道的相位差
指向性·
6校准条件.
6.1环境条件.
6.2测量标准及其他设备
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
7.2校准方法·
8校准结果表达
8.1校准数据处理
8.2校准证书·
8.3校准结果的测量不确定度
9复校附问问隔·
附录 A校准证书的内容
JJF 1588—2016
附录B电压灵敏度级测最不砌定度的评延示例()
（1）
：(2)
（2）
（2）
（4）
（9）)
（９）
YKAoNiKAca
JJI1588—2016
本规范依据JJF1071一2010《困家计量校准规范编写规则》进行编制。本规范参考了IEC60565《水声水听器0.01Hz-~1MHz频率范周内的校准》(UnderwateracousticsHydrophonesCalibration in frcquency range 0.Ol Hz to1MHz）利JJG185—1997《500Hz~-1MHz测量水听器》中规建的水听器自由场电压灵嫩度二级校准方法，测最不确定度按照JJF1059.1—2012进行评定。本规范为首次发布。
KAOMiKAca
1范围
JJF 1588—2016
1 kHz～10 kHz 矢量水听器校准规范（自由场比较法）
本规范适用汀常压下1kHz～10 kHz频率范围内使用的矢量水听器的校准。2引用文件bzxZ.net
本规范引用下列文件：
JJG185—1997500Hz～1MHz测量水听器JJF1001--2011通用计量术语及定义JJF10342005声学计量名词术语及定义JJF1340201220Hz～2000Hz矢量水听器校准规范GB 3102.7—1993声学的量和单位GB/T3947—1996声学名词术语
凡是注日期的引用义件，仪注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适于本规范。3术语和计量单位
JF1001-2011、JJF1034—2005、GB3102.7—1993和GB/T39471996界定的及以下术语和定义适用于本规范。本规范采用GB3102.7一1993规的量利单位。3.1矢量水听器voctarhydrophone输出电压与质点振速或声压梯度成比率的水听器，其指向性图具有与余弦函数相似形状的特性，并且该特性不随频率的改变而变化。［JJF1340—2012，定义3.1]」
3.2轴向灵敏度不对称性axialdeviationfsensilivity矢量水听器矢量通道的由场电压灵敏度级两极大值之差。[JJF 1340-.2012,定义 3. 5]
1，单位为分贝（dR）
2也称为指起性不对称性或最大值不均匀性，3.3横向抑制比 lalcral rcjection ratio矢量水听器矢鼠通道极人值与极小值之差。［JJF 13402012，义 3.6」
1.单位为分见（dB)。
2. 应秘为四点深度。
TYKAONiKAca
JJF1588-2016
3.4欠量-声压通道的相位差phaseshiftbetwccnvectorchantclandpressurechannel带有声乐通道的欠量水听器，在矢量通道的极大俏正方尚上，矢量通道和声乐通道之间的相位差。
4概述
失量水听器用丁测量媒质质点振速或声压梯度，也称振速水听器或声压梯度水听器。在声波作用下，欠量水听器产生与媒质中质点振速或声压梯度成正比的开路电压值。根据敏感元件材料的不同，矢量水听器可以分为压电式、压阻式、光纤式等；根据抢振原理的不同，又可分为同振式和乐差式等，通常的矢量水听器内部还包含压通道。
矢量水听器由灵敏元件、水密包覆层、支撑结构、前暨放大器和电缆等组成。5计量特性
5.1门场电压灵敏度级
在校谁的频率范周内，被校欠最水听幕的自由场电压灵敏度级（以下简称电压灵敏度级）般在一240dB～-150dB之问（以1V/μPa为参考）。5.2H场振速灵敏度级
在校准的频率范围内，被校久鼻水听器的自由场振速灵敏度级（以下简称振速灵敏度级）--般在—117dB~～-27dB之间L以1V/（m-1）为参号。5.3自山场声压梯度灵度级
在校准的频率范围内，被校久鼠水听的自由场声压梯度灵敏度级（以下简称声压梯度灵敏度级）一般在253dB～一183dB之间以1V/（μPa：m--）为参考」。5.4矢量声压通道的相位差
对于振速水听器，矢量通道和声乐通道之问的位差一般在10°～10之间，对于声压梯度水听器，矢量通道和声乐通道之间的和位差一般在80°～100°之间。5.5指向性
在校准的频率范用内，被校矢量水听器的横问抑制比一般不低汀20B，轴向灵敏度不对称性一般不超过上3dB。
注：以上指标不是用合格性判别，仅供参考。6校准条件
6.1环境条件
环境条件及其要求如下：
a）环境温度：10~30℃：
b）相对湿度：30%-~90%；
c）媒质温度：5～30℃。
6.2测量标准及其他设备
6.2.1标准水听器
TYKAONiKAca
JJF 1588-2016
电压灵敏度级不应小」220.0dB，校准的不确定度不应大于0.7dB（k-2）。6.2.2消声水池
消声水池为六面消，长、宽、深尺J不应小（15×10×10）m。6.2.3坐标回转装置
坐标回转装置能带动被校矢量水听器在校推声场内做水平间转，可转角度范围应丁360°，负度示值误差不应超过十1°。回转装置浸没在测量媒质中的部分对声场的幅度影响应小0.5dI3，对相位影响不应超过士2°；回转装置应能进行回转角度读，分新力不低于 0. 5°。
6.2.4信号源
在校谁频率范围内，能产牛连续正弦信号或脉神调制正弦倍号。最天输幅度不应小于1V有效值，在校准划间内输出幅度变化不应超过土0.1%，频率示值误差不应超过±0.1%。
6.2.5测量放大器
在校准频率范用内，测量放大器的输人阻抗比水听器的阻抗至少高100倍，动态范闹不应小下60 dB，增益误差不超过0.2dB6.2.6数字示波器
具备与计算机通讯的接口，采样频率应高于1MHz，幅度测量最大允许误差不应超过二1%。
6.2、7滤波器
满足2级要求的1/3或1/1.倍频程滤波器。6. 2. 8 电了开关
在校准频率范围内，通道隔离度应优于60dB，6.2.9电压电流取样器
在校准频率范围内，电压取样系数为0.01或者0.1，电流取样系数为0.1或者1，取样误差不超过士2%。
6.2.10功率放大器
在校准频率范围内，输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，最人输出功率不成小50 W，输波形总失真（THD十V）不应天于2%。6.2.11发射换能器
在校准频率范围内，发射换能器各频带发射源级应大背景噪声15dB。6.2.12绝缘电阻测量仪
工作电100V.绝缘电阻测量最大允许误差应优于工10%6.2.13电容测试仪
电容值测量范函1nF～100uF，电容测量最大允许误差应优于士5%。6. 2. 14 卷尺
量程不应小于3m，最小分度1mm，优2级。3
TYKAONiKAca
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
失量水听器的校准项H见表1。
JJI 1588-2016
表1矢量水听器校准项目一览表
项口名称
电压灵敏度级
振速灵敏度级
声压梯度灵敏度级
久量-声压通道的相位差
指向性
7.2校准方法
7.2.1校准前准备
校准前准备步骤如下：
计量特性的条款号
校谁方法的条款号
a）矢量水听器的外观应完好，并有明显的通道工作方向标识，无影响正常工作的机械损伤等，被校尖量水听器州有明显的信号线、地线和供电线的标记，并说期供电电压值；
h）用无腐蚀作用的洗涤剂擦洗被校矢量水听器和标准水昕器的表面，在媒质中浸泡至少1h：
c）对于不带前罩放大器的矢量水听器，用电容测试仪测量输出端的电容值，用绝缘电阻测量仪测量输出端的绝缘电阻，并记录；d）按照矢量水听器的安装要求，固定于坐标回转装暨上，将发射换能器、标准水听器和被测矢量水听器放置在水下同一深度，并用卷尺测晨发射换能器和被校矢量水听器之问的距离dx，以及发射换能器和标准水听器之间的距离drp：e）按照图1所示连接各仪器设备、发射换能器、标准水听器及被校久鼠水听器：f）开启所有校准用仪器设备，并预热15min以L；g）在实际工作状态下，通过对发射换能器的激励和停止，测量标推水听器和被校久量水听器开路输出电乐的信噪比，其值不成小于15dB；h）调整信号源的输出电压幅度或者功率放大器的增益，使在校准工作频率范固内被校矢量水听器的开路电压不发生饱和失真；i）通过坐标回转装胃调节被校矢量水听器的方向，使被校久晨通道的输出值为最大。
7.2.2电压灵敏度级、振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级7.2.2.1校准方法
校谁装置的框图如图1所示。
KAoNiKAca
信号源
动率放大器
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坐标回转
控制仪
数字示波器
电压流
取样器
接口总鐵
计算机
及外设
滤波器
电子亚关
坐标回转装置
消声水泄
图1校准装置组成原理框图
测量放大器
将发射换能器F、标准水听器P及被校矢量水听器X按图2所示的排列放人校准声场小，当发射换能器的水指向性起伏小于2dB时，可以采用图2（a）的声场排列方式，一般推荐采用图2（b）的声场排列方式：以减小由丁水听器的指向性造成的测试误差。测量换能端对F-P时发射换能器的发射电流和标准水听器的开路电压，按照公式（1）计算转移阻抗模「Zrr「：12p/
武中：
I—发射换能器F的激励电流，A，UFF-一标准水听器P的开路电压，V；Ir
测量换能器对F-X时发射换能器的发射电流和被校矢量水听器的开路电压，按照公（2）计转移阻抗模「Zx」：
武中：
JJI1588—2016
I—\发射换能器F的激励电流，A。Ux—被校欠量水听器X的开路电，V；(a)
图2灵敏度测量的声场布置图
被校矢量水听器的电压灵敏度M.为[Ux!IIrl,drx
式中：
M。一标雅水听器的山场灵嫩度，V/Pa；(b)
dix一发射换能器F与被校矢量水听器X声中心之问的距离，II1;drp一发射换能器F与标准水听器P声中心之间的距离，m。若测最时使1I，则公式（3）变为或用级表示为
M,=MoUndm
Uexdrx
M,-M。20lgUrx-201gUrp120lgdrx-20lgd(5)
被校矢量水听媒的振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级由公式（6）和公式（7）给。校准频率按1/3倍频程，或根据客广的指。M,-M, +20lg(pc)
Mp—M,20lg(2元f/e)
矢量水听器的电乐灵敏度级，dB（以1V/μPa为参考）；久量水听器的振速灵敏度级，dI3「以1V/（m·s）为参考]；-矢量水听器的声压梯度灵敏度级，dB「以1V/（uPa·m-!）为参考!；《一媒质的密度，kg/m2；
J—频宰，Hz，
-媒质中声速，tn/s。
校准频率为1/3倍频程中心频率，或根据客广的指定。7.2.2.2校准步骤
校雅步骤如下：
a）按照7.2.1进行校准前的准备；b）调节信号源产生所需频率的信号；6
JJF1588—2016
c）将电了开关切换至标准水听器输出通道J。，使用数字示波器测量发射换能器F的激励电流与标推水听器P的开路电压，按照公式（1）计算转移阻抗模「Z\「：d）将电了开关切换至被校矢量水听器信号输出通道J，使用数字示波器测量发射换能器F的激励电流与被校久最水听器X的开路电压，按照公式（2）计算转移阻抗模IZHx$
e）记录相关测最数据；
f）重复步骤b）～e），直至完成所有频率点校准；g）保持两次测试的发射电流相等，按照公式（5）～公式（7）分别计算被校矢量水听器的电压灵敏度级、振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级。7.2.3矢量-声床通道的相位差
7.2.3.1校准方法
如图1所示，欠量水听器置于校准声场中接收声压，使用数字示波器测量矢量通道V和信号源的输出信号，通过FFT计算两者的相位差，同理测量久最水听器声压通道相对于信号源输出信号的相位差P。矢量水听器欠量-声压通道的相位差按公式（8）计算。校准频率按1/3倍频程，或根据客户的指定。Pu Pp
式中：
9-—矢量水听器欠最-声压通道的相位差，（\)）；中一欠量水听器的声压通道相对于信号源输邸倍号的相位差，（\）；量水听器矢量通道相对丁信号源输出信号的相位差，（）。校准频率为1/3倍频程中心频率，或根据客户的指定。7.2.3.2校准步骤
校步骤如下：
a）按照7.2.1进行校准前的准备；b）调节信号源产生所需频率的信号；(8)
）将电了开关切换至被测失量水听器信号输出通道，测量其相对」信号源输出信号的相位差
d）将电子开关切换至被测量水听器的声乐输出通道，测量声压通道相对于信号源输1信号的相位差：
）记录相关测量数据；
）重复步骤b）~e）直至完成所有频率点校准；g）按照公式（8）计算被校矢景水听器的矢量-声通道的相位差。7.2.4指向性
7.2.4.1校准方法
指向性是换能器的灵敏度随入射声波方向变化而改变的特性，通常用指向性图表示。通过坐标回转装置带动被校矢最水听器在校准声场中水平回转，同步测量量水听器被测通道的川路电压以及当时的角度，开路电压值按照公式（9）进行一化处理，得到矢量水听器的指尚性图。
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1kHz～10kHz矢量水听器校准规范（自由场比较法）
Calibration Specification for Vecior Hydrophonesin Frequency Range 1 kHz to 10 kHz (Free-field Comparison Method)2016-11-25发布
2017-02-25实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1588—2016
1 kHz～10 kHz失量水听器校准规范（自由场比较法）
Calibration Specification for Vector Hydrophonesin Frequency Range 1 kHz to 10 kHz(Free-field Comparison Method)归口单，位：全国声学计量技术委员会 JJF1588—2016
主要起草单位：中国船舶重工集团公司第七一业研究所参加起草单位：中国科学院声学研究所中船重海声科技有限公司
本规范委托全国南学计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
JJF1588—2016
费腾（中国船舶重工集团公司第七一·五研究所）赵涵（中国船舶重工集团公司第七-五研究所)参加起草人：
莫喜平（中国科学院声学研究所）郭林发（船重工海声科技有限公司）KAOiKAca
范围·
引用文件
3术语和计最单位
3.1矢量水器·
轴向灵敏度不对称性：
横向抑制比·
久量-声压通道的和位差
概述·
计量特性
自由场电压灵敏度级
自出场振速灵敏度级·
自由场声压梯度灵度级
矢量-声压通道的相位差
指向性·
6校准条件.
6.1环境条件.
6.2测量标准及其他设备
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
7.2校准方法·
8校准结果表达
8.1校准数据处理
8.2校准证书·
8.3校准结果的测量不确定度
9复校附问问隔·
附录 A校准证书的内容
JJF 1588—2016
附录B电压灵敏度级测最不砌定度的评延示例()
（1）
：(2)
（2）
（2）
（4）
（9）)
（９）
YKAoNiKAca
JJI1588—2016
本规范依据JJF1071一2010《困家计量校准规范编写规则》进行编制。本规范参考了IEC60565《水声水听器0.01Hz-~1MHz频率范周内的校准》(UnderwateracousticsHydrophonesCalibration in frcquency range 0.Ol Hz to1MHz）利JJG185—1997《500Hz~-1MHz测量水听器》中规建的水听器自由场电压灵嫩度二级校准方法，测最不确定度按照JJF1059.1—2012进行评定。本规范为首次发布。
KAOMiKAca
1范围
JJF 1588—2016
1 kHz～10 kHz 矢量水听器校准规范（自由场比较法）
本规范适用汀常压下1kHz～10 kHz频率范围内使用的矢量水听器的校准。2引用文件bzxZ.net
本规范引用下列文件：
JJG185—1997500Hz～1MHz测量水听器JJF1001--2011通用计量术语及定义JJF10342005声学计量名词术语及定义JJF1340201220Hz～2000Hz矢量水听器校准规范GB 3102.7—1993声学的量和单位GB/T3947—1996声学名词术语
凡是注日期的引用义件，仪注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适于本规范。3术语和计量单位
JF1001-2011、JJF1034—2005、GB3102.7—1993和GB/T39471996界定的及以下术语和定义适用于本规范。本规范采用GB3102.7一1993规的量利单位。3.1矢量水听器voctarhydrophone输出电压与质点振速或声压梯度成比率的水听器，其指向性图具有与余弦函数相似形状的特性，并且该特性不随频率的改变而变化。［JJF1340—2012，定义3.1]」
3.2轴向灵敏度不对称性axialdeviationfsensilivity矢量水听器矢量通道的由场电压灵敏度级两极大值之差。[JJF 1340-.2012,定义 3. 5]
1，单位为分贝（dR）
2也称为指起性不对称性或最大值不均匀性，3.3横向抑制比 lalcral rcjection ratio矢量水听器矢鼠通道极人值与极小值之差。［JJF 13402012，义 3.6」
1.单位为分见（dB)。
2. 应秘为四点深度。
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3.4欠量-声压通道的相位差phaseshiftbetwccnvectorchantclandpressurechannel带有声乐通道的欠量水听器，在矢量通道的极大俏正方尚上，矢量通道和声乐通道之间的相位差。
4概述
失量水听器用丁测量媒质质点振速或声压梯度，也称振速水听器或声压梯度水听器。在声波作用下，欠量水听器产生与媒质中质点振速或声压梯度成正比的开路电压值。根据敏感元件材料的不同，矢量水听器可以分为压电式、压阻式、光纤式等；根据抢振原理的不同，又可分为同振式和乐差式等，通常的矢量水听器内部还包含压通道。
矢量水听器由灵敏元件、水密包覆层、支撑结构、前暨放大器和电缆等组成。5计量特性
5.1门场电压灵敏度级
在校谁的频率范周内，被校欠最水听幕的自由场电压灵敏度级（以下简称电压灵敏度级）般在一240dB～-150dB之问（以1V/μPa为参考）。5.2H场振速灵敏度级
在校准的频率范围内，被校久鼻水听器的自由场振速灵敏度级（以下简称振速灵敏度级）--般在—117dB~～-27dB之间L以1V/（m-1）为参号。5.3自山场声压梯度灵度级
在校准的频率范围内，被校久鼠水听的自由场声压梯度灵敏度级（以下简称声压梯度灵敏度级）一般在253dB～一183dB之间以1V/（μPa：m--）为参考」。5.4矢量声压通道的相位差
对于振速水听器，矢量通道和声乐通道之问的位差一般在10°～10之间，对于声压梯度水听器，矢量通道和声乐通道之间的和位差一般在80°～100°之间。5.5指向性
在校准的频率范用内，被校矢量水听器的横问抑制比一般不低汀20B，轴向灵敏度不对称性一般不超过上3dB。
注：以上指标不是用合格性判别，仅供参考。6校准条件
6.1环境条件
环境条件及其要求如下：
a）环境温度：10~30℃：
b）相对湿度：30%-~90%；
c）媒质温度：5～30℃。
6.2测量标准及其他设备
6.2.1标准水听器
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电压灵敏度级不应小」220.0dB，校准的不确定度不应大于0.7dB（k-2）。6.2.2消声水池
消声水池为六面消，长、宽、深尺J不应小（15×10×10）m。6.2.3坐标回转装置
坐标回转装置能带动被校矢量水听器在校推声场内做水平间转，可转角度范围应丁360°，负度示值误差不应超过十1°。回转装置浸没在测量媒质中的部分对声场的幅度影响应小0.5dI3，对相位影响不应超过士2°；回转装置应能进行回转角度读，分新力不低于 0. 5°。
6.2.4信号源
在校谁频率范围内，能产牛连续正弦信号或脉神调制正弦倍号。最天输幅度不应小于1V有效值，在校准划间内输出幅度变化不应超过土0.1%，频率示值误差不应超过±0.1%。
6.2.5测量放大器
在校准频率范用内，测量放大器的输人阻抗比水听器的阻抗至少高100倍，动态范闹不应小下60 dB，增益误差不超过0.2dB6.2.6数字示波器
具备与计算机通讯的接口，采样频率应高于1MHz，幅度测量最大允许误差不应超过二1%。
6.2、7滤波器
满足2级要求的1/3或1/1.倍频程滤波器。6. 2. 8 电了开关
在校准频率范围内，通道隔离度应优于60dB，6.2.9电压电流取样器
在校准频率范围内，电压取样系数为0.01或者0.1，电流取样系数为0.1或者1，取样误差不超过士2%。
6.2.10功率放大器
在校准频率范围内，输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，最人输出功率不成小50 W，输波形总失真（THD十V）不应天于2%。6.2.11发射换能器
在校准频率范围内，发射换能器各频带发射源级应大背景噪声15dB。6.2.12绝缘电阻测量仪
工作电100V.绝缘电阻测量最大允许误差应优于工10%6.2.13电容测试仪
电容值测量范函1nF～100uF，电容测量最大允许误差应优于士5%。6. 2. 14 卷尺
量程不应小于3m，最小分度1mm，优2级。3
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7校准项目和校准方法
7.1校准项目
失量水听器的校准项H见表1。
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表1矢量水听器校准项目一览表
项口名称
电压灵敏度级
振速灵敏度级
声压梯度灵敏度级
久量-声压通道的相位差
指向性
7.2校准方法
7.2.1校准前准备
校准前准备步骤如下：
计量特性的条款号
校谁方法的条款号
a）矢量水听器的外观应完好，并有明显的通道工作方向标识，无影响正常工作的机械损伤等，被校尖量水听器州有明显的信号线、地线和供电线的标记，并说期供电电压值；
h）用无腐蚀作用的洗涤剂擦洗被校矢量水听器和标准水昕器的表面，在媒质中浸泡至少1h：
c）对于不带前罩放大器的矢量水听器，用电容测试仪测量输出端的电容值，用绝缘电阻测量仪测量输出端的绝缘电阻，并记录；d）按照矢量水听器的安装要求，固定于坐标回转装暨上，将发射换能器、标准水听器和被测矢量水听器放置在水下同一深度，并用卷尺测晨发射换能器和被校矢量水听器之问的距离dx，以及发射换能器和标准水听器之间的距离drp：e）按照图1所示连接各仪器设备、发射换能器、标准水听器及被校久鼠水听器：f）开启所有校准用仪器设备，并预热15min以L；g）在实际工作状态下，通过对发射换能器的激励和停止，测量标推水听器和被校久量水听器开路输出电乐的信噪比，其值不成小于15dB；h）调整信号源的输出电压幅度或者功率放大器的增益，使在校准工作频率范固内被校矢量水听器的开路电压不发生饱和失真；i）通过坐标回转装胃调节被校矢量水听器的方向，使被校久晨通道的输出值为最大。
7.2.2电压灵敏度级、振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级7.2.2.1校准方法
校谁装置的框图如图1所示。
KAoNiKAca
信号源
动率放大器
JJF 1588-2016
坐标回转
控制仪
数字示波器
电压流
取样器
接口总鐵
计算机
及外设
滤波器
电子亚关
坐标回转装置
消声水泄
图1校准装置组成原理框图
测量放大器
将发射换能器F、标准水听器P及被校矢量水听器X按图2所示的排列放人校准声场小，当发射换能器的水指向性起伏小于2dB时，可以采用图2（a）的声场排列方式，一般推荐采用图2（b）的声场排列方式：以减小由丁水听器的指向性造成的测试误差。测量换能端对F-P时发射换能器的发射电流和标准水听器的开路电压，按照公式（1）计算转移阻抗模「Zrr「：12p/
武中：
I—发射换能器F的激励电流，A，UFF-一标准水听器P的开路电压，V；Ir
测量换能器对F-X时发射换能器的发射电流和被校矢量水听器的开路电压，按照公（2）计转移阻抗模「Zx」：
武中：
JJI1588—2016
I—\发射换能器F的激励电流，A。Ux—被校欠量水听器X的开路电，V；(a)
图2灵敏度测量的声场布置图
被校矢量水听器的电压灵敏度M.为[Ux!IIrl,drx
式中：
M。一标雅水听器的山场灵嫩度，V/Pa；(b)
dix一发射换能器F与被校矢量水听器X声中心之问的距离，II1;drp一发射换能器F与标准水听器P声中心之间的距离，m。若测最时使1I，则公式（3）变为或用级表示为
M,=MoUndm
Uexdrx
M,-M。20lgUrx-201gUrp120lgdrx-20lgd(5)
被校矢量水听媒的振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级由公式（6）和公式（7）给。校准频率按1/3倍频程，或根据客广的指。M,-M, +20lg(pc)
Mp—M,20lg(2元f/e)
矢量水听器的电乐灵敏度级，dB（以1V/μPa为参考）；久量水听器的振速灵敏度级，dI3「以1V/（m·s）为参考]；-矢量水听器的声压梯度灵敏度级，dB「以1V/（uPa·m-!）为参考!；《一媒质的密度，kg/m2；
J—频宰，Hz，
-媒质中声速，tn/s。
校准频率为1/3倍频程中心频率，或根据客广的指定。7.2.2.2校准步骤
校雅步骤如下：
a）按照7.2.1进行校准前的准备；b）调节信号源产生所需频率的信号；6
JJF1588—2016
c）将电了开关切换至标准水听器输出通道J。，使用数字示波器测量发射换能器F的激励电流与标推水听器P的开路电压，按照公式（1）计算转移阻抗模「Z\「：d）将电了开关切换至被校矢量水听器信号输出通道J，使用数字示波器测量发射换能器F的激励电流与被校久最水听器X的开路电压，按照公式（2）计算转移阻抗模IZHx$
e）记录相关测最数据；
f）重复步骤b）～e），直至完成所有频率点校准；g）保持两次测试的发射电流相等，按照公式（5）～公式（7）分别计算被校矢量水听器的电压灵敏度级、振速灵敏度级和声压梯度灵敏度级。7.2.3矢量-声床通道的相位差
7.2.3.1校准方法
如图1所示，欠量水听器置于校准声场中接收声压，使用数字示波器测量矢量通道V和信号源的输出信号，通过FFT计算两者的相位差，同理测量久最水听器声压通道相对于信号源输出信号的相位差P。矢量水听器欠量-声压通道的相位差按公式（8）计算。校准频率按1/3倍频程，或根据客户的指定。Pu Pp
式中：
9-—矢量水听器欠最-声压通道的相位差，（\)）；中一欠量水听器的声压通道相对于信号源输邸倍号的相位差，（\）；量水听器矢量通道相对丁信号源输出信号的相位差，（）。校准频率为1/3倍频程中心频率，或根据客户的指定。7.2.3.2校准步骤
校步骤如下：
a）按照7.2.1进行校准前的准备；b）调节信号源产生所需频率的信号；(8)
）将电了开关切换至被测失量水听器信号输出通道，测量其相对」信号源输出信号的相位差
d）将电子开关切换至被测量水听器的声乐输出通道，测量声压通道相对于信号源输1信号的相位差：
）记录相关测量数据；
）重复步骤b）~e）直至完成所有频率点校准；g）按照公式（8）计算被校矢景水听器的矢量-声通道的相位差。7.2.4指向性
7.2.4.1校准方法
指向性是换能器的灵敏度随入射声波方向变化而改变的特性，通常用指向性图表示。通过坐标回转装置带动被校矢最水听器在校准声场中水平回转，同步测量量水听器被测通道的川路电压以及当时的角度，开路电压值按照公式（9）进行一化处理，得到矢量水听器的指尚性图。
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