针式水声机的空间分辨率限制从0.5到20MHz 对于跨头超声波有影响

科学领域:

• 声学 声学 在声学方面
• 超声波技术 超声波技术 超声波技术
• 水声仪表仪表学 水声仪表学

背景情况:

• 水声机的空间分辨率是由频率依赖的有效敏感元素直径 (deff) 控制的,而不是几何直径 (dg).
• 了解deff (f) 对于准确的声学测量和解释空间平均效应至关重要.

研究的目的:

• 量化针式水声机的有效传感元件直径 (deff) 的平均值.
• 分析deff (f),几何直径 (dg) 和频率 (f) 之间的关系.

主要方法:

• 导向性测量是在16个针式水声器上进行的,dg范围在75至1000微米之间.
• 测量覆盖了从0.5到20 MHz的频率,分析了139个水音机/频率组合.
• 从指向性数据推断出有效半径 (aeff(f)).

主要成果:

• 当波长 (λ) 大于dg的4倍时,有效敏感元素直径 (deff) 超过了几何直径 (dg) 的100%以上.
• 对于k*ag>0.75,deff (f) 与刚性活塞 (RP) 理论保持一致.
• 对于k*ag<0.75,deff(f) 偏离了RP理论,在RP和不混 (UB) 活塞预测之间.

结论:

• 针式水电机的有效直径明显大于几何直径,特别是相对于尺寸的低频率.
• 像刚性活塞理论这样的现有模型只有在某个频率大小参数 (k*ag) 以上才准确.
• 精确的表征deff (f) 是必要的应用程序,如跨神经调节.