闫 晶，朱菲菲，张明铎，郑保宁，李洋洋

(陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西省超声学重点实验室，陕西 西安 710119)

不同激励方式对有界空间超声场分布的影响

闫 晶，朱菲菲，张明铎*，郑保宁，李洋洋

(陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西省超声学重点实验室，陕西 西安 710119)

根据波的叠加原理分析了矩形空间的超声场分布，并对不同激励方式下的声场分布进行了实验研究。结果发现:单频正弦信号激励时，声源频率越高，声场分布越均匀；多频合成信号激励时，由于声波间的不相干性，声场的空间均匀性比单频信号激励时有显著改善，且频率越高，改善效果越明显。研究表明：就改善声场均匀性而言，应结合超声系统的谐振特性合理选择合成信号的带宽。

单频信号；合成信号；超声场分布；均匀性

PACS: 43.35.+d

在大功率超声技术的各类应用中，声场分布特性[1-3]对应用效果的影响一直受到重视，其中相当一部分应用对声场的均匀性有一定的要求。为了改善声场均匀性，人们进行了各种尝试，如改变槽体形状形成扩散声场[4]、改变换能器的布阵方式[5-8]、设计薄板弯曲振动共振辐射器[9]来改变声波的辐射方向、采用复频或调频方式减少声场中的驻波[10-14]等。文献[4-9,14]所述方法实施起来结构和工艺复杂，而文献[10-13]所述调频方式在系统工作的任一瞬间实际上只有一个频率，复频方式一般是2～3个频率。本文针对应用较多的矩形槽式换能振动系统结构的谐振特性，从激励信号着手，利用具有一定带宽范围的多频合成信号激发，不仅结构简单，效果更为理想。……