GB/T 4130.1-2025 声学 水听器校准 第1部分：自由场校准方法

ICS1714030

CCSA.59.

中华人民共和国国家标准

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

代替GB/T3223—1994

声学水听器校准

第1部分自由场校准方法

:

Acoustics—Calibrationofhydrophones—

Part1Proceduresforfree-fieldcalibration

:

IEC60565-12020Underwateracoustics—Hdrohones—Calibrationof

(:,yp

hdrohones—Part1Proceduresforfree-fieldcalibrationofhdrohonesIDT

yp:yp,)

2025-08-01发布2026-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

符号

4………………………5

通用校准步骤

5……………7

通用校准要求

5.1………………………7

自由场要求

5.2…………………………7

声远场要求

5.3…………………………8

稳态条件要求

5.4………………………8

设备要求

5.5……………8

定位与对准

5.6…………………………10

频率响应的表示

5.7……………………11

频率限制

5.8……………12

声干扰检查

5.9…………………………12

电测量

6……………………12

信号类型

6.1……………12

电气接地

6.2……………13

水听器输出电压的测量

6.3……………13

发射器驱动电流的测量

6.4……………14

发射器驱动电压的测量

6.5……………15

换能器的准备与调节

7……………………15

浸泡

7.1…………………15

润湿

7.2…………………15

水听器电缆的延长

7.3…………………15

环境条件温度和深度

7.4()……………15

自由场三换能器球面波互易校准

8………………………16

一般原理

8.1……………16

确定灵敏度模值不包含相位的校准

8.2()……………17

水听器灵敏度的相位校准

8.3…………20

与参考换能器比较的自由场比较法校准

9………………22

原理

9.1…………………22

Ⅰ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

比较法校准的类型

9.2…………………22

使用参考水听器进行水听器校准

9.3…………………22

使用参考发射器进行水听器校准

9.4…………………24

使用参考水听器进行发射器校准

9.5…………………25

校准结果的报告

10………………………27

灵敏度

10.1……………27

灵敏度级

10.2…………………………27

校准不确定度

10.3……………………27

辅助性资料

10.4………………………27

复校周期

11………………27

附录资料性水听器或发射器的指向性响应

A()………29

一般原理

A.1…………………………29

测量实施的类型

A.2…………………29

坐标系

A.3……………29

声场要求

A.4…………………………29

定位和对准

A.5………………………29

信号类型

A.6…………………………30

换能器指向性响应的测量

A.7………………………30

指向性响应级的计算角偏向损失

A.8()……………30

不确定度

A.9…………………………30

图形表示

A.10…………………………30

指向性因数

A.11………………………31

指向性指数

A.12………………………31

附录资料性水听器和发射器电阻抗的测量

B()………32

一般原理

B.1……………32

电阻抗的测量

B.2………………………32

其他电阻抗参数的导出

B.3……………33

图形表示

B.4……………33

附录资料性电负载修正的计算

C()……………………35

电负载修正

C.1…………………………35

利用复电阻抗修正放大器负载

C.2……………………35

利用复阻抗修正延长电缆负载

C.3……………………35

纯电容负载的修正

C.4…………………36

附录资料性水声校准中的声远场判据

D()……………37

概述

D.1…………………37

活塞换能器的声场

D.2…………………37

远场条件判据

D.3………………………38

Ⅱ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

指向性响应测量中的远场判据

D.4……………………38

附录资料性自由场校准中的脉冲技术

E()……………39

概述

E.1…………………39

无回波时间

E.2…………………………39

最小间距

E.3……………40

启动瞬态

E.4……………41

带宽的考虑

E.5…………………………42

电串扰

E.6………………42

脉冲持续时间

E.7………………………43

混响和脉冲重复率

E.8…………………43

典型水池尺寸

E.9………………………43

球面波条件

E.10………………………43

安装杆和夹具的反射

E.11……………43

猝发声信号的分析方法

E.12…………43

上限频率

E.13…………………………44

下限频率

E.14…………………………45

扩展下限频率的先进技术

E.15………………………46

附录资料性水听器和发射器校准的不确定度评定

F()………………47

概述

F.1…………………47

类不确定度评定

F.2A…………………47

类不确定度评定

F.3B…………………47

不确定度报告

F.4………………………47

不确定度的常见来源

F.5………………47

附录资料性三换能器球面波互易校准公式的推导

G()………………50

概述

G.1………………50

通过校准确定灵敏度的模

G.2………………………50

通过校准确定复灵敏度

G.3…………51

附录资料性行波管校准法

H()…………53

概述

H.1………………53

校准步骤

H.2…………………………53

方法的局限性

H.3……………………53

方法的扩展

H.4………………………53

附录资料性光学干涉法校准水听器

I()………………54

概述

I.1…………………54

一般原理

I.2……………54

步骤

I.3…………………54

方法讨论

I.4……………55

Ⅲ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

附录资料性在混响水池中用连续波信号校准

J()……………………56

一般原理

J.1……………56

使用噪声信号

J.2………………………56

使用信号

J.3LFM……………………57

不确定度

J.4……………57

参考文献

……………………58

Ⅳ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是声学水听器校准的第部分已经发布了以下部分

GB/T4130《》1。GB/T4130:

第部分自由场校准方法

———1:;

第部分低频声压场校准方法

———2:。

本文件代替声学水声换能器自由场校准方法与相

GB/T3223—1994《》,GB/T3223—1994

比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,,:

增加了符号见第章

———(4);

增加了通用校准步骤见第章

———(5);

增加了电测量见第章

———(6);

增加了换能器的准备见第章

———(7);

增加了校准结果的报告见第章

———(10);

增加了复校周期见第章

———(11);

删除了水听器电压耦合损失的测定见年版的附录

———(1994B)。

本文件等同采用水声水听器水听器校准第部分水听器自由场校准

IEC60565-1:2020《1:

方法

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为声学水听器校准第部分自由场校准方法

———,《1:》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国科学院提出

。

本文件由全国声学标准化技术委员会归口

(SAC/TC17)。

本文件起草单位中国科学院声学研究所中国船舶集团有限公司第七一五研究所海鹰企业集团

:、、

有限责任公司哈尔滨工程大学中国计量科学研究院

、、。

本文件主要起草人李鹏莫喜平陈毅李平唐锐林金虎牛凤岐杨平王敏胡博孟丽

:、、、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———1982GB3223—1982;

年第一次修订

———1994;

本次为第二次修订将标准编号改为

———,GB/T4130.1—2025。

Ⅴ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

引言

水听器用于将水下声信号转换成电信号是声呐水下噪声测量系统海洋声学仪器等装备的核心

,、、

器件为保证其测量结果的准确性和可靠性需要在使用前对它们进行校准

。,。

声学水听器校准描述了水听器的校准方法旨在规范和指导水听器的校准拟由两

GB/T4130《》,,

个部分构成

。

第部分自由场校准方法目的是在频率范围内建立水听器和换能器的自

———1:。200Hz~1MHz

由场校准方法

。

第部分低频声压场校准方法目的是在至几千赫兹频率范围内建立水听器在低

———2:。0.01Hz

频声压场中的校准方法

。

本文件的目的是为海洋中的应用确立自由场条件下的水听器校准方法包括用作水听器和或发

,,/

射换能器的单只水下电声换能器的校准方法本文件提供了测量的原理步骤和不确定度来源

。、。

Ⅵ

GB/T41301—2025/IEC60565-12020

.:

声学水听器校准

第1部分自由场校准方法

:

1范围