本标准规定了0.5～15MHz频率范围内在水和其他液体中的超声场的各种声参数的定义，以及使用已校准的压电水听器测量医用超声设备在水中所产生的超声场参数的条件和方法。 GB/T 16540-1996 声学 在0.5？15MHz频率范围内的超声场特性及其测量水听器法 GB/T16540-1996 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了0.5～15MHz频率范围内在水和其他液体中的超声场的各种声参数的定义，以及使用已校准的压电水听器测量医用超声设备在水中所产生的超声场参数的条件和方法。

GB/T 16540-1996
本标准是根据国际标准IEC1102：1991《用水听器在05～15MHz频率范围内的超声场特性及其测量》和该标准的修改文件1102Amend.1cIEC：1993编制的，在技术内容上与该国际标准等效，编写规则上与之一致。
本标准对IEC1102：1991的范围、引用标准、定义、测量要求和附图等少量内容作了适当的修改和删减，使内容更加正确精练。
本标准规定了GB4128一1995中未规定的高频超声水听器的性能要求。本标准的附录 A、附录 B、附录 C和附录 D都是提示的附录。本标准由全国声学标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：上海交通大学、中国科学院声学研究所、中国计量科学研究院、上海麦迪逊医疗器械有限公司。
本标准的主要起草人：寿文德、江以萍、朱厚卿、熊大莲、下书中。本标准委托全国声学标准化技术委员会超声、水声分技术委员会负责解释。556
GB/T16540-1996
IEC前言
1）由国际电工委员会作的技术方面准备，并作出的正式决定协定，代表了所有的有特别兴趣的国家委员会的意见。此决定尽可能切实地表述了对论述的主题看法上的国际性一致。2）为了国际使用，它们采用推荐的方式，而且它们被有那种观点的国家委员会所接受。3）为促进国际统一，国际电工委贸会表示：希望所有的国家委员只要在国家条件许可时，尽量在国家规程中采用国际电工委员会推荐的文本。本国际标准由国际电工委员会87技术委员会（超声学）提出。本国际标准的文本基于下列文件：六个月法
87(CO)6
表决报告
87(CO)8
在上表所示的表决报告中可查阅到批准本标准的表决方面的全部信息。本国际标准表述了除IEC866中所给出之外的超声水听器的性能要求。所有的附录都是提供资料性的。在本标准中，使用下列印刷体：一要求和定义：罗马体，
一注释：小罗马体；
遵从;小斜体；
本标准使用的并在第三条中规定的术语：小写罗马黑体。557
GB/T 16540—1996
IEC引言
本国际标准的主要目的在于定义各种声参数。这些参数用于借助于水听器说明和描述在液体中并特指在水中传播的超声场的特性。简述了用来测定这些参数的测量方法。本国际标准和美国医学超声学会/美国电器制造商协会（AIUM/NEMA)安全标准有许多共同之处。虽尽量努力使二者保持-一致，但前者与后者在方法上仍有一-些基本差别。本国际标准的基本原理是用声压参数来规范声场。当使用水听器来描述声场特性时，声压是基本的测量的量。当然，如果将来使用了其他测量器件，就需要一个具有新增定义和方法的新的国际标准。这些器件的例子就是热敏电阻或热电偶。本国际标准还规定与AIUM/ENMA安全标准中给出的参数相似的声强参数，但把这些参数看作是导出量，只有在对被测量的超声场作出某些假设的情况下才有意义。当准确度要求不高时，可采用一些供选择的简化方法。这些方法将在国际电工委员会指导文件IECGuidance Document(在准备中)给出。修改文件规定了，对具有柱形或球形有源元件的单个超声换能器产生的超声场进行声压和导出声强参数测量的可供选择方法，并定义了增加的声学名词。558
1范围
中华人民共和国国家标准
声学在0.5～15MHz频率范围
内的超声场特性及其测量
水听器法
Acoustics-Measurement and characterisation ofultrasonic fields in the frequency range0. 5 MHz to 15 MHz ---Hydrophone methodGB/T16540—1996
eqvIEc1102:1991
本标准规定了0.5～15MHz频率范围内在水和其他液体中的超声场的各种声参数的定义，以及使用已校准的压电水听器测量医用超声设备在水中所产生的超声场参数的条件和方法。注：本标准使用SI单位。在某些参数的说明中，例如声束面积参数和声强参数，使用其他单位可能更方便。例如，声束面积可用 cm,声强可用 W/cm2或 mW/cm2。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T3947—1996声学名词术语
GB/T4128—1995标准水昕器(neqIEC500:1974;IEC866:1987)GB/T15611—1995高频水听器校准IEC50（801）国际电工词汇（IEV），第801章：声学与电声学（1984）IEC469-1：1987脉冲技术和仪器，第1部分：脉冲术语与定义IEC854：1986超声脉冲回波诊断设备的性能测量方法3定义
本标准采用下列定义。
3.1 声脉冲峰值因数acoustic pulse crest factor声场中空间峰值时间峰值声压与它的脉冲峰值周期中计算的均方根声压之比。3.2声脉冲波形 acoustic pulse waveform声场中某指定位置处瞬时声压的时间波形。显示该波形的时间应足够长，使在一个单脉冲或猝发纯音，或者在连续波的单个或多个周期中，能包括所有有意义的声信息的一段波形。3.3声重复周期acoustic repetition period非自动扫描系统的脉冲重复周期或自动扫描系统的扫描重复周期。对于连续波系统为相邻两周期间的时间间隔。
3.4声工作频率（f.wr)acoustic-working frequecy国家技术监督局1996-09-13批准1997-03-01实施
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水听器放在声场中与空间峰值时间峰值声压相应的位置上，对其输出信号采用过零频率技术或谱分析方法（见图1)进行分析得出的工作频率。单位为赫兹，Hz。有下列几种声工作频率：3.4.1过零声工作频率zero-crossing acoustic -working frequecy由声压波形中的零声压点之间的平均间隔决定的声工作频率。3.4.2算术平均声工作频率arithmetric-mean acoustic -working frequecyf与f2的算术平均值。fi、f，为声压谱中幅度从最高点下降3dB所对应的频率。3.4.3几何平均声工作频率geometric-mean acoustic -working frequecyfi与f的几何平均值。
3.4.4频谱峰值声工作频率modal acoustic -working frequecy声压谱中的峰值对应的频率。
注：本标准采用算术平均声工作频率。见附录D。3.5带宽bandwidth
频率f,与f2之差。f1和f2为声压谱中幅度从最高点下降3dB处所对应的频率。3.6声束准直轴　beam -alignment axis连接两个半球面上空间峰值时间峰值声压点的一条直线，仅用于对准。半球面的球心大致与超声换能器或超声换能器阵元组的几何中心一致。第一个半球的半径Ag/（元入），其中Ag是超声换能器或超声换能器阵元组的几何面积，入是标称频率的超声波的波长。第二个半球的半径为2Ag/（元入）或Ag/（3元入），取其中合适者。为了对，这条线可以投影到超声换能器或超声换能器阵元组的面上。在大多数实际应用中，通常采用与超声波传播方向垂直的两个平面。在单峰不在半球面上的情况下，选择另一个有不同半径的半球面来产生一个单峰（见图2)。3.7声束面积（Ab)beam -area
由具有下列性质的所有点构成的某指定面的面积。在这些点处，脉冲声压平方积分大于该面上脉冲声压平方积分最大值的某一指定的百分数。单位为平方米，m2。对圆柱形有源元件的超声换能器这个指定面是圆柱形的；对球形有源元件的超声换能器这个指定面是球形的,且有一定的半径。对一6 dB和一20dB波束面积,指定的值分别是25%和1%。注：声束面积可用几个部分组成。3.8 声束平均脉冲声压(pbap)beam -average pulse acoustic pressure超声换能器或超声换能器阵元组产生的脉冲声压，在某一指定面上或包含空间峰值时间峰值声压点的面上的一6 dB声束面积内的平均。单位为帕,Pa。注：般采用一6 dB声束面积，但也可采用其他声束面积。3.9 声束平均脉冲平均声强（Ibapa)bean -average pulse -average acoustic intensity超声换能器或超声换能器阵元组的产生的脉冲平均声强，在指定面上的或包含空间峰值时间峰值声压点的面上的一6dB声束面积内的平均。单位为瓦每平方米，W/m。注：般采用一6dB声束面积，但也可采用其他声束面积。3.10声束平均均方根声压(pbar)beam -average r.m,s acoustic pressure超声换能器或超声换能器阵元组产生的均方根声压，在某一指定面上的或包含空间峰值时间峰值声压点的面上的一6dB声束面积内的平均。单位为帕,Pa。注：-一般采用一6dB声束面积，但也可采用其他声束面积。3.11声束平均时间平均声强（Ibata)bean -average temporal -averge acoustic intensity超声换能器或超声换能器阵元组产生的时间平均声强度，在某一指定面上的或包含空间峰值时间峰值声压点的面上的一6dB声束面积内的平均。单位为瓦每平方米，W/m2。注：一般采用一6 dB声束面积，但也可采用其他声束面积。3.12中心扫描线central scam line560
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自动扫描系统中，离扫描平面对称轴最近的超声扫描线。3.13超声换能器的有效面积（ADeffective area of an ultrasonic teansducer预测的轴向声压分布与实际的超声换能器在有限轴问距离上观察到的辅向声压分布近似等效的理想活塞式超声换能器的面积。单位为平方米，m°。3.14水听器敏感元件的有效半径（a，aa，agJeffective radius of a hydrophone active element预测的指向性函数的波束宽度等于实际水听器波束宽度的理想刚性圆片接收器水听器的半径。波束宽度由指向性响应最大值下的某一指定值确定。对于指定的3dB和6dB级，半径分别用a:和as表示。单位为米，。
3.15水听器电缆末端有载灵敏度（M.)endof-cableloaded sensitivityof ahydrophne水听器连接到指定电输入阻抗的负载时，其电缆或连接器末端的输出电压与水听器移去时水听器声中心位置的未受干扰的平面波自由场的瞬时声压的比值。单位为伏每帕，V/Pa。3.16水听器电缆端开路灵敏度（M。)end-of-cableopen-circuit sensitivityofahydrophone水听器的电缆或连接器未端的开路电压与水听器移去时水听器声串心位置的未受干扰的平面波自由场的瞬时声压的比值。单位为伏每，V/Pa。3.17峰值周期平均声压（pm)mean-peak-cycle acoustic pressure在一个脉冲峰值周期中，瞬时压的最大正值与最大负值的绝对值的算术平均。单位为帕，Pa，3.18标称频率nominal frequency由设计者或制造者提供的超声换能器或换能器阵元组的工作时频率。3.19非线性传播参数（om）nonlinearpropagationparameter对某一指定超声换能器，可用于超声的非线性畸变预测的一个指数，用表示：pe pm (F-yvaln(Fg 1) + F)
式中：B—非线性参数（20C纯水中β1+B/2A=3.5）t—角频率（u=2元fawfwt是声作频率）：1一从超声换能器表面到包含空间峰值时间峰值声压平面的距离；F-—超声换能器儿何面积与一6dB波束面积的比的0.69倍；Ps—声场中与空间峰值时间峰值声压对应的点处的平均蜂值周期声压。注：上面给出的式子适用于F2.1的超声场，F≤2.1范围内的指标正在考您之中。（1)
3.20负峰值声压(p-或 p.）peak -negative acoustic pressure; peak -rarefactional acoustic pressure声场中或某一指定面上在声重复期中的负瞬时声压绝对值的最大值。峰值负声压用正数表示。单位为帕，Pa。（见图5）。
3.21 正峰值声压 (p+或 p.)peak -positive acoustic pressure, peak-compressional acoustic pressure声场中或某一指定平面上在声重复周期中正瞬时声压的最大值。单位为帕，Pa。见图5。3.22 脉冲声压(p.)pulse acoustic pressure声场中特定点上脉冲声压平方积分与脉冲持续时间的比值的平方根。单位为帕，Pa。见图7。3.23脉冲平均声强pulse-average intensity声场中特定点上脉冲声强积分与脉冲持续时间的比值。单位为瓦每平方米，W/m3.24脉冲声束宽度（Wpbg,Wpbzo)pulse beam-width在某指定面上，通过该面上脉冲声压平方积分最大值点的指定方向上的两点距离。这两点上的脉冲声压平方积分应为该面上脉冲声压平方积分最大值的某百分数。这两点是在脉冲压力平方积分最大值点的两边，且距离最远。如果设有指定表面，则该面应通过整个声场的空间峰值时间峰值点。对一6dB和-20dB脉冲声束窥度，指定的值分别为25%和1%。单位为米，m。注：指定的面通常是垂直于声束准直轴的平面，对有圆柱形有源元件的超声换能器可能蔻圆柱面，对球形有源元件561
的超声换能器可能是球面。
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3.25脉冲声束半径（Wprs,Wpr2o)pulse beam-radii在指定的面上，脉冲声压平方积分最大值点与脉冲声束宽度所指定的点之间的两段距离。单位为米，m。
3.26脉冲持续时间（ta)pulse duration瞬时声压的平方对时间的积分值达到终值的10%时与达到终值的90%时之间的时间间隔的1.25倍。瞬时声压的平方对时间积分的终值就是脉冲声压平方积分。单位为秒，S，（见图3）。3.27脉冲声强积分（I)pulse-intensity integral声场中特定点上的瞬时声强在整个声脉冲波形内的时间积分。单位为焦耳每平方米，J/m2。注：对本标准所涉及的许多测量而言，脉冲声强积分正比于脉冲声压平方积分。3.28脉冲峰值周期pulse-peak cycle声脉冲波形信号中，两个零瞬时声压点之间的单个周期。该单个信号周期应由包含时间峰值声压的半周和两个相邻的半周期之一构成。该相邻的半周期应包含较大的瞬时声压峰值绝对值（见图5）。3.29脉冲声压平方积分（pi)pulse -pressure -squared integral声场中特定点瞬时声压的平方在整个声脉冲波形内的时间积分。单位为帕二次方·秒,Pa·s，（见图3）。
3.30均方根声压（prms)R.M.S.acoustic pressure声场中特定点的瞬时声压的均方根。除非有特殊规定，均方根应在声重复周期的整数倍中获得。单位为帕，Pa，（见图7）。
3.31扫描面积（A.)scan -area
对自动扫描系统为所研究的面上的一块面积。它由在扫描重复周期内通过该面上任何声束的声束面积中所有的点构成。单位为平方米，m。3.32扫描平面scan -plane
对自动扫描系统，包含所有超声扫描线的平面。3. 33空间平均脉冲声压（peap)spatial -average pulse acoustic pressure对非自动扫描系统，为声束平均脉冲声压。单位为帕,Pa。注：对自动扫描系统，不能用空间平均脉冲声压，只能用声束平均脉冲声压。3.34空间平均脉冲平均声强（Iapa)spatial -average pulse -average intensity对非自动扫描系统，为声束平均脉冲平均声强。单位为瓦每平方米，W/m2。注：对自动扫描系统，不能用空间平均脉冲平均声强，只能用声束平均脉冲声强。3.35空间平均均方根声压（par)spatial -average r.m.s.acoustic pressure对非自动扫描系统，为声束平均均方根声压；对自动扫描系统，等于均方根声压对扫描面积的平均。其中均方根声压是在整个扫描重复周期中取得的。单位为帕，Pa。3.36空间平均时间平均声强（Isata)spatial -average temporal -average intensity对非自动扫描系统，为声束平均时间平均声强；对自动扫描系统，为时间平均声强对扫描面积的平均。其中时间平均声强是在整个扫描重复周期中获得的。单位为瓦每平方米，W/m2。3.37空间峰值脉冲平均声强（Ispa)spatial -peak pulse average intensity在声场中或某一指定面内的脉冲平均声强的最大值。单位为瓦每平方米，W/m2。3.38空间峰值脉冲声强积分（Isp)spatial -peak pulse -intensity integral在声场中或某一指定面上的脉冲声强积分的最大值。单位为焦耳每平方米，J/m\。3.39空间峰值脉冲声压（pap)spatial -peak pulse acoustic pressure在声场中或某一指定面上的脉冲声压的最大值。单位为帕,Pa。3.40空间峰值均方根声压（pspr)spatial-peak r.m.s acoustic pressure562
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在声场中或藻一指定面上的均方根声压的最大值。单位为帕，Pa。3.41空间峰值时间平均声强（Ispta)spatial -peak temporal-average intensity在离场中或某一指定面上的时间平均声强的最大值。单位为瓦每平方米，W/m。3.42 空间峰值时间峰值声压（Psptp)spatial -peak temporal -peak acoustic pressure: peak soundpressuer
正峰值声压或负峰值离压中较大的一个。单位为帕，Pa。3.43空间峰值时间峰值强（Isptp）spatial-peak temporal-peak intensity在声场中或某一指定面上的时间峰值声强的最大值。单位为瓦每平方米，W/m。3.44扫描平面的对称轴symmetry axis of the scan plane扫描平面上使两边有相等的扫描线数的虚拟线。3.45 时间平均声强 termporal -average intensity声场中特定点的瞬时声强的时间平均。除非有特殊规定，时间平均是在声重复周期的整数倍中获得的。单位为瓦每平方米，W/m。
3.46时间峰值声压（po)temporal-peak acoustic intensity声场中特定点的瞬时声压的绝对值的最大值。单位为帕，Pa。3.47时间峰值强 temporal-peak intensity声场中特定点的瞬时声强的最大值。单位为瓦每平方米，W/m2。3.48超声扫描线ultrasonicscanline对自动扫描系统，为某特定超声换能器阵元组的声束准直轴，或为特定激励的超声换能器、超声换能器阵元组的声束准直轴。
3.49超声扫描线间距离（S.)ultrasonic scan lineseparation对自动扫描系统，同一类型的两条相继超声扫描线与某一指定面的两个交点之间的距离。单位为米，m。
3.50超声换能器阵元组ultrasonic transducerelement group用来产生单个声脉冲而一起受激励的超声换能器的元件组。4符号表
水听器敏感光件的有效半径
水听器敏感元件的几何半径
超声换能器的有效半径
在3dB和6dB处，由指向性响应测量确定的水听器的有效半径某指定的水听器应用的最大有效半径超声换能器的有效面积
声策面积
超声换能器的几何面积
扫描面积
液体(通常为水)中的声速
水听器电缆未端的电容
电性负载的并联输入电容
声工作频率
脉冲重复频率
0.69XA/6dB声东面积）
=2元/入
p+(pe)
瞬时声强
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声束平均脉冲平均声强
声束平均时间平均声强
脉冲声强积分
空间平均脉冲平均声强
空间平均时间平均声强
空间峰值脉冲平均声强
空间峰值脉冲声强积分
空间峰值时间平均声强
空间峰值时间峰值声强
角波数
水听器和超声换能器间的距离
超声换能器表面与包含空间峰值时间峰值声压的平面间距离水听器电缆末端开路灵敏度
水听器电缆末端有载灵敏度
瞬时声压
声束平均均方根声压
声束平均脉冲声压
脉冲声压平方积分
峰值周期平均声压
时间峰值声压
空间平均脉冲声压
空间平均均方根声压
空间峰值脉冲声压
空间峰值均方根声压
空间峰值时间峰值声压
脉冲声压
均方根声压
正峰值声压
负峰值声压
电负载的并联输入电阻
在被考察的平面中的超声扫描线间距脉冲持续时间
水听器电缆末端电压
媒质质点瞬时速度
水听器复阻抗
电负载复输入阻抗
非线性参数
—3dB和-6dB的半波束宽度
液体中声波波长
液体(通常为水)的密度
非线性传播参数
w=2元f
5测量要求
角频率
5.1水听器和放大器的要求
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本标准对水听器性能的要求除应符合GB4128对高频水听器规定外，还应满足本条所述的技术要求。
5.1.1瞬时声压
水昕器测得的声场中菜点的瞬声压t)用式（2)计算p(t) = ur(t)/Mu
式中：ut(t）-水听器电缆末端电压，V：ML-一水听器电缆末端有载灵敏度，V/Pa。5.1.2水听器的灵敏度
水听器的电缆末端有载灵敏度应根据指定的电负载的条件来测定。假设水听器的电缆末端开路灵敏度已知，则可根据附录A中的A1.1叙述的方法来确定电缆末端有载灵敏度。5.1.3水听器的指向性响应
确定水听器的指向性响应有两个目的：第一，作为第7章和第8章中描述的声场特性表示方法的一部分，在这种情况下，指向性响应应在适当的声工作频率下确定；第二，用来导出水听器敏感元件的有效半径，这种情况下，应在下面给出的颊率下测量：3/agMHz和10MHz中较小者，
其中，a以mrn为单位的敏感元件的几何半径。注：选择该频率以确保指向性函数由一个单主蜂构成。指向性响应的对称性应符合GB4128的要求。水听器的指向性响应应根据下列步骤来确定：按7.1.2所述方法，把水听器安装在位于单元圆形超声换能器的远场中的支架上。在指向性响应要求的适当频率下，换能器以猝发声方式工作。保持水听器敏感元件的法线近似平行于声束准直轴，在垂直于声策准直轴的方向上平移水听器，并绕通过水听器敏感元件面的两个轴旋转水听器，谢节水听器使接收信号最大。水听器接收到的信号的测量是用过敏感元件平面的两个旋转轴中的任一轴线来实现的。该信号是水听器旋转角度0的菌数。指向性响应是用在某一特定角度上接收的信号除以最大的接收信号来确定的。
5.1.4水听器敏感元件的有效半径水听器敏感元件的有效半径应用下列方法确定：在5.1.3给出的准则确定的额率下，根据5.1.3中简要叙述的方法来确定指向性响应。假定水听器的敏感元件是圆形的，它的指向性函数与刚性圆盘接收器的指向性函数大致相似，刚性圆盘接收器的指向性函数为：2J(ka sino)
ka sing
武中：J.--——阶第—类贝塞尔函数—圆盘的半径,
角波数,rad。
在最大值下3dB和6dB处，kasino的值分别是1.62和2.22。测量指向性函数的半波束宽度9和%，有效半径a3和α可由式（4)和式（5）确定：1.62
（4）
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a ksing。
水听器敏感元件的有效半径为α3和α。的算术平均值。·（5）
对非圆形敏感元件的水听器，仍可用上述方法确定任一指定方向上的近似有效尺寸。在这种情况下，用来测量指向性响应的旋转轴垂直于所指定的方向。严格地说上述指向性函数只适用于圆形刚性元件，但也可应用于其它形状元件，其误差小于20%。5.1.5水听器敏感元件大小的选择水听器敏感元件的有效半径的选择，由下述考虑确定：a）敏感元件的有效半径理论上应小于1/4波长，这样相位和幅值的变化对测量不确定度无明显的影响。
由于超声换能器类型相当广泛，因此在水听器最佳有效元件尺寸与超声换能器尺寸、声波长和与超声换能器的距离这类参数之间建立一种简单的关系是不可能的。但是，在远场中降低上述要求是合理的。如对圆形超声换能器来说，下述准则可用来指导水听器敏感元件最大有效半径amax的确定。如果水听器与超声换能器表面间的距离是l,则amax为：入
-(12 + ai)1/2
amax = 8ar
式中：a1——超声换能器的有效半径,m；入声波波长，m。
（6）
对非圆形元件的超声换能器，上式中a1为超声换能器或超声换能器阵元组的最大尺寸的一半。b）由于信噪比的实际要求或其它考虑会使所用的水听器元件尺寸大于上面所推荐的尺寸。在这种情况下，测量结果可解释为压电水听器的敏感元件面上的声压积分。用一种解卷算法可以修正空间平均，但这种近似的可靠性应以接收信号随水听器的位置的变化为基础进行评估。应当采用下列准则：当水听器从最大接收信号位置上在与声束准直轴垂直的任何方向上以等于敏感元件的半径值平移时，信号减少应小于1dB。在这些条件下，空间平均修正对大多数应用是足够准确的。进一步的修正可采用衍射修正来实现。
5.1.6带宽
非线性传播参数值超过0.5（见8.1.9)时，带宽上限应取高于声工作频率的3倍频程的频率或40 MHz两者中的较小者，在此范围内水听器或水听器-放大器组合体的电缆末端灵敏度的变化应小于±6 dB。
5.1.7线性度
水听器线性动态范围的上限至少为1MPa。5.1.8水听器放大器
水听器放大器应满足下列性能要求：对所有放大器：
在低于工作频率1倍频程到高于工作频率3倍频程范围内，水听器放大器组合体增益的变化应小于±6dB。
在带宽内任何100kHz频率增量变化时，水听器和放大器组合体的整体灵敏度的变化应小于士0.5 dB(A类)和小于±1 dB(B类)。输入信号动态范围为50dB时，放大器的线性度应为士0.3dB。阻性输入阻抗应在低于声工作频率1倍频程至高于声工作频率3倍频程的范围内对水听器灵敏度引入的修正应小于0.3dB(参见附录A的A.1.1)。容性输入阻抗在低于声工作频率1倍频程至高于声工作频率3倍频程的范围内对水听器灵敏度引入的修正应小于2dB。
输出阻抗应适合驱动同轴电缆。GB/T 16540—1996
与水听器连接时测量到的噪声应足够低，以使在所考虑的带宽范围内的任何频率下以适当的信噪比实施测量。
对差分放大器有额外要求：
除了在两个有源输入之间测得阻抗外，应采用上面给出的阻抗要求。在声工作频率以下1倍频程至声工作频率以上2倍频程的频率范围内，共模抑制比应至少为40dB。wwW.bzxz.Net
5.2定位系统和水槽的要求
有各种可能的系统用来安装超声换能器和水听器，如附录C中所示的装置。这里简要叙述一下对这种系统的一般性能要求，而且对本标准来说，这些都被认为是最优的。只要与本节所述的要求等价，也可用其他的定位系统。图4示出了水槽、换能器和水听器的配置，意在仅仅表明本文中所涉及的坐标轴和自由度。5.2.1定位系统
5.2.1.1换能器定位系统
超声换能器安装在坐标定位系统中，以使它的有源元件的对称轴平行于水听器定位系统的y轴或z轴。对有圆柱有源元件的超声换能器的对称轴应是圆柱的轴。对由部分球体构成的球形超声换能器，对称轴应穿过球心和分割面的圆心。对一些由整个（或儿乎是整个)球体构成的球形换能器，并用象管、棒这类细小构件支撑的，对称轴应穿过球心和支撑面的中心。超声换能器应以能绕对称轴作360°旋转的方式安装。5.2.1.2水听器定位系统
水听器应安装在一个微定位系统上，并有下述自由度：沿三个直角坐标轴的平移(图4中的αyz)其中一个轴（定为α轴)与敏感元件垂直。注 1：调整后，轴应与声束准直轴平行。在描述自动扫描系统的特性时，水听器另外两个平移轴中的一个（定为轴)应垂直于扫描平面，第三个轴定为轴。
还应有两个旋转自由度，两个旋转轴都应垂直于水听器最大灵敏度方向，最好通过敏感元件。一个旋转轴应平行于轴，另一个平行于轴。所有的平移和旋转系统都应有位置指示器。在超声换能器的高频段，最重要的是定位的复现性，对大多数应用，在15MHz时复现性为士0.01 mm是合适的。
注2：虽然这里将水听器作为扫描整个声场的元件；在单元超声换能器的某种类型的测量场合，也可能移动或旋转超声换能器，而不是水听器，也是可能的。5.2.2水槽
水槽的尺寸须满足超声换能器和水听器之间以足够大的余量相对移动的要求，而且在移动中，水听器敏感元件应能在测量所要求的声场中定位在任何位置。对非自动扫描系统，在平行于声束准直轴的方向，或对自动扫描系统在扫描平面对称轴的方向，水槽壁与超声换能器的距离应明显大于超声换能器和水听器之间的最大距离（如30%～100%）。对非自动扫描系统，在垂直于声束准直轴的方向或自动扫描系统，在垂直于扫描平面对称轴方向，水槽壁与超声换能器的距离应明显大于从非自动扫描系统的声束准直轴或从自动扫描系统的最外边的扫描线到水听器的最大距离（如30%～100%）。还必须考虑水听器的尺寸大小。对膜片式水听器在声束准直轴垂直的方向上，必须要求额外的宽度。注：上述水槽尺寸选择的原则适用于脉冲持续时间小于10us的情况，对更长的脉冲持续时间，须保证边界的反射波不影响直达波的测量。
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