быстрые И простые испытания преобразователей в процессе производства аппаратуры или после возвращения ее из ремонта.

Электроакустические измерения подразделяются на два основных типа. Существуют пассивные измерения, когда акустический сигнал создается какими-то неэлектроакустическими путями, например морскими организмами, вибрацией механизмов, взрывами, механическими или гидравлическими генераторами. Но воспринимающим элементом во всех этих случаях служит электроакустический гидрофон. Кроме того, существуют активные измерения, когда звук создается и управляется электроакустическим преобразователем.

Именно активные измерения лежат в основе градуировки, испытаний и "оценочных работ. Большая часть рассмотренных в книге методов относится к активным измерениям. В общем случае излучатель и приемник связаны водной средой. Электрический сигнал подается и измеряется на входных электрических клеммах источника звука. Далее электрический сигнал измеряется на выходе приемника, пока приемник подвергается воздействию акустического излучения источника. Различные вари-~ анты этой простой схемы являются основой большинства электроакустических измерений. Конечно, имеется очень много специфических разновидностей измерений и ограничений, связанных с частотой, размерами, окружающей средой, поставленными задачами и т. д. Обычно сначала нужно определить некоторые постоянные, но в конечном счете измерения сводятся к определению входного электрического сигнала и выходного электрического сигнала, или, говоря языком электротехники, к определению передаточного импеданса цепи.

Особенностью градуировки является то, что часто специ- алист даже не знает величины действующего звукового давления, да это ему и не нужно. Вся электро-акустически-электри-ческая система рассматривается как электрический четырехполюсник. Акустическую часть этой системы характеризуют такие параметры, как волновые размеры, акустический импеданс среды, скорость звука в среде и т. д. Указанные параметры в процессе градуировки обычно определяются только один раз и далее считаются постоянными. В некоторых методах определение этих постоянных является наиболее трудоемкой частью, в других они определяются элементарно или берутся из справочников.

В гл. II- приводится описание и дается теоретическое обоснование разнообразных методов измерений. Одни из них получили широкое распространение, другие имеют узко специальное применение. В гл. III довольно подробно рассматривается практика проведения измерений по широко распространенному методу «свободного поля». Методу «ближнего поля», относительно

1.4. Терминология 15

новому и существенно отличному от других методов, посвящена гл. IV. Образцовые гидрофоны, обратимые преобразователи, широкополосные источники звука являются основными приборами, необходимыми для проведения большинства практических измерений. Конструкция этих специфических приборов описана в гл. V. С подводными электроакустическими измерениями и гидроакустическими преобразователями, тесно связаны акустические экраны, окна, отражатели, звукопоглощающие покрытия и поглотители. Измерения с целью оценки характеристик вспомогательных материалов рассматриваются в гл. VI.

1.4. ТЕРМИНОЛОГИЯ

Американский национальный институт стандартов (прежнее название «Американское общество стандартов») опубликовал стандартную терминологию [28], составленную под контролем Акустического общества США. В данной книге повсюду используется эта терминология. Отдельным терминам, встречающимся в этой книге, дается определение в тех местах, где они впервые рассматриваются подробно. Однако принятая терминология не является неизменной, и читатель может увидеть, что некоторые термины, такие, как герц, снижение отражения *> и ближнее тле, в стандартную терминологию не включены. Термины типа камера связи и вносимые потери используются в более широком смысле, чем в стандартной терминологии. Другие термины используются в сокращенном выражении: например, диаграмма направленности вместо диаграмма направленности чувствительности. Стандартная терминология занимает около 50 страниц; при желании чататель может воспользоваться ею.

Помимо определения используемой технической терминологии, необходимо сделать замечания относительно применения ряда общих терминов. В подводной акустике под термином «преобразователь» обычно понимается электроакустический преобразователь. Иногда значение этого термина еще более сужается и под ним подразумевается также обратимый электроакустический преобразователь. К обратимым электроакустическим преобразователям не относят гидрофоны с предварительными усилителями; однако это положение не закреплено стандартом и поэтому в нашей книге не применяется. Слово преобразователь используется здесь как собирательный термин для всех типов электроакустических преобразователей. Гидрофон представляет собой подводный микрофон, или преобразователь, предназначенный для обнаружения или приема звука в воде. В некоторых случаях этот термин также применяется в более

См. гл. VI.-Яриж. ped

ограниченном значении, а именно: относится к тем преобразователям, которые могут быть использованы только в качестве звукоприемников. Такое применение этого термина тоже является нестандартным, и поэтому в данной книге не используется. Под излучателем понимается генератор или возбудитель звука в воде. Термины гидрофон и излучатель применяются здесь только при обозначении цели исследований, для которой служит преобразователь в данный момент, и не имеются в виду их конструкция, выбранный принцип преобразования колебаний или другие их свойства.

Выражения «чувствительность преобразователя в режиме приема» и «отклик преобразователя в режиме приема» являются одинаково приемлемыми, хотя термин «чувствительность» используется более широко. С другой стороны, «отклик преобразователя в режиме излучения» является наиболее приемлемым термином *). Причина такого различия состоит в том, что под откликом измерительных устройств и приборов всех типов понимают изменение выходного сигнала при воздействии входного, а чувствительностью обладают только чувствительные элем,енты (датчики или детекторы).

1 5. ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Конечным результатом большинства измерений является определение электроакустического параметра, т. е. определение отношения электрической переменной величины к акустической переменной величине, или наоборот. Типичным электроакустическим параметром, вычисляемым по измеренным электрическим данным и различным постоянным, является чувствительность на прием (напряжение/давление) или чувствительность на излучение (давление/ток или давление/напряжение).

Когда чувствительность преобразователя измеряется в функции частоты, мы получаем частотную характеристику чувствительности преобразователя, которая представляет собой наиболее распространенный результат его градуировки.

Основные и широко используемые чувствительности электроакустического преобразователя определяются следующим образом.

Чувствительность по напряжению в свободном поле, используемая при приеме звука, является отношением выходного напряжения холостого хода к звуковому давлению в свободном поле в невозмущенной плоской бегущей волне. Частота звука и угол падения должны быть точно определены.

*) В отечественной практике гидроакустических измерений пользуются выражением «чувствительность преобразователя в режиме излучения», которому мы и будем следовать в дальнейшем изложении.- Прим. ред.