本標準規定了測量水下噪聲的條件和方法，以使所獲得的測量數據結果能夠對照和比較。

　　本標準適用于大洋深海、陸架淺海、港口和海灣等處所的水下噪聲測量。

　　注：內河、湖泊等的水下噪聲測量也可參考本標準。

　　本標準的適用頻率范圍：20 Hz~20 kHz。

　　本標準規定的測量結果可以為聲納系統設計、水聲裝備作用距離分析和預估、艦艇水下輻射噪聲測量的背景修正等的分析提供數據；水下噪聲測量作為海洋聲學遙感方法，可以用于估計有關環境參數，如風速、波浪、地震、海嘯等；監測水下生物噪聲以及人為噪聲來源；還可以用于研究水下噪聲產生、傳播的物理機制及其統計特性。

　　測量設備

　　概論

　　測量設備應能獲得本標準所規定的測量的量。保存原始數據樣本，以供實驗室重放，作進一步分析時使用。基本測量設備一般應包括以下幾部分：

　　a） 測聲換能器系統；

　　b） 測量濾波放大系統；

　　c）數據記錄存儲 系統；

　　d） 其他系統：包括監聽系統、特殊需要（如相關、統計等）的處理系統。

　　測聲換能器系統

　　測聲換能器系統的結構及布置

　　測聲換能器系統可根據實際情況設計成浮標或者潛標方式（特定情況下也可采用船載方式），聲系統的結構及布置設計要求如下：

　　a）聲系統結構不應在水下海流中引起共振，不影響聲場及不形成聲屏障效應；

　　b）信號傳送應使用柔軟、纖細的電纜；

　　c）水聽器的固定要有防振措施，亦可加導流罩。

　　測量水聽器

　　測量水聽器要保證高靈敏度和低噪聲以滿足測量要求。具體技術要求如下：

　　a）在測量頻率范圍內，水聽器靈敏度應大于一170 dB,不均勻性應小于士2 dB;

　　b） 等效噪聲聲壓譜級：小于Wenz噪聲諧低限；

　　c）水平指向性：其指向性圖與理想的全指向性圖的偏差應小于士1.5dB;

　　d） 垂直指向性：-3 dB波束寬度應大于60°；

　　c）其他電聲性能應符合有關規定；

　　f） 如果測量采用水聽器陣，則各通道陣元相位不一致性不超過2°。

　　5.3 測量濾波放大系統

　　測量放大系統可以用濾波器、放大器等。對濾波器和放大器的具體要求如下：

　　a）在測量頻率范圍：通帶內頻響起伏為0.5dB;

　　b）在測量頻率范圍：阻帶內最小衰減為60dB;

　　c）在測量頻率范圍：放大器幅頻不均勻性應小于士0.2dB。

　　數據記錄存儲系統

　　根據噪聲測量要求，可以使用各種型號的數字采集記錄設備（如有特殊需要，也可根據實際情況使用模擬記錄設備，如聲級計等）。數據記錄過程中根據不同測量要求，在20 Hz~20 kHz頻帶內可以分段記錄；數據采樣率應為最高分析頻率的2倍以上，數據采集記錄精度保證12 bit以上；數據記錄長度可按實際要求確定，一般不少于2 min。

　　測量環境

　　聲學環境

　　聲學測量環境要求如下：

　　a）在海上使用調查船或其他船只進行水下噪聲測量時，不論是使用浮標式還是潛標式布放測聲換能系統，測聲換能器系統和調查船之間的有效距離應不小于50m。在開闊海域測量并使用固定式布放時，聲換能系統離岸邊的距離應不小于1km。應盡量避免布放在海底凹坑、礁石之上或其附近處。如在港口、海灣測量，并有特殊要求時，測聲換能器系統的布放應根據需要確定。

　　b）如使用船載方式進行測量，在噪聲測量期間不能啟動主機和輔機，禁止船上進行能產生撞擊聲傳入水中的人為活動。

　　c）根據測量的目的和要求選擇待測的實際現場環境，對現場的環境狀況須作詳細描述和記錄。

　　降低干擾噪聲

　　降低干擾噪聲要求如下：

　　a）要盡量避開測量點附近可能存在的各種干擾噪聲源；

　　b） 所使用的測量水聽器及測量儀器電噪聲盡可能低，其等效噪聲聲壓譜級應小于Wenz譜級低限。

　　測量步驟

　　設備校準

　　對所有測量設備進行校準。

　　測量水聽器校準

　　校準測量水聽器（陣）靈敏度、相位一致性等。

　　放大及采集設備校準

　　采用標準信號源對濾波器、放大器、采集器等進行校準，保證放大設備的幅頻和相頻特性符合測量要求。

　　定位系統設備校準

　　對GPS等設備進行校準，保證系統定位精度符合測量要求。

　　系統聯調

　　整個測量系統要進行聯調，檢查各部分工作是否正常。

　　系統校準

　　校準測量設備帶來的系統誤差。

　　測量應注意的問題

　　測量應注意問題如下：

　　a） 在進行測量之前，首先確認測量環境、各項要求均應符合規定；

　　b）防止測量系統過載；

　　c）測量期間，測量設備的供電設施應不干擾測量的進行（例如采用電池供電方式）；

　　d）測量過程中，應進行監聽（現場監聽或錄聲重放監聽）。

　　水下噪聲測量

　　水下噪聲測量方式

　　水下噪聲測量方式分為漂浮式布放、坐底式布放以及特殊情況下的船載布放方式。

　　測量一般步驟

　　水下噪聲測量一般步驟如下：

　　a）測量船到達就位點，按照規定位置布放測聲換能器系統（浮標、潛標或船載）；

　　b）按試驗要求接收記錄水下噪聲數據，同步監聽噪聲信號，測量數據存儲到數字記錄設備中；同時記錄相應的水聽器靈敏度、放大器放大倍數、水聽器陣列的位置等測量系統相關信息；

　　c）在觀測噪聲的同時，還應對為噪聲測量目的所要求的氣象學、海洋學、水聲學的若干環境參數進行測量，如測聲換能器GPS位置、水文情況、波浪、風速、聲速等進行測量，測量的方法以及測量設備均符合有關規定； 由于水下噪聲晝夜和季節性變化，應對同一地點進行多次測量。測量次數根據需要確定，每次測量記錄長度不少于２分鐘

　　數據處理

　　數據處理方法

　　截取有效接收信號，根據測量系統特性對實測數據進行修正，然后進行頻譜分析（如FFT），按計算要求頻帶的噪聲聲壓級或聲壓譜級，并按附錄A進行修正。利用數據結果也可以進行其他需要量（如統計參數、相干函數、噪聲場空間指向性等）的計算和求取。當考慮測量系統特性如接收系統放大倍數、水聽器靈敏度的影響，計算公式見附錄B。

　　注：本標準在計算噪聲聲壓級和聲壓譜級時，可采用matlab編程中功率譜密度估計的子程序命令pwelch。

　　測量不確定度分析

　　測量不確定度分析具體方法參見附錄D,分析過程中聲場起伏、測量儀器及設備誤差是主要不確定因素。

　　測量記錄

　　測量現場環境描述

　　記錄的現場環境內容包括；

　　a） 海區位置（經緯度、地名）、測量現場氣象形勢；

　　b）聲學系統布放方式描述、結構略圖；

　　c）測量方式（同船 、岸邊試驗站、離岸距離）；

　　d） 測量方法（有線遙測、無線遙測、自記式測量）；

　　e） 通過監聽，詳細記錄水下噪聲的形式及主觀感受。對聽出來的噪聲特征（如近于純音的線譜分量、有節奏的諧波分量等），盡可能使之與環境現狀詳細地同步記錄下來。應特別注意對噪聲有異常情況的記述。

　　測量設備記錄

　　記錄的測量設備內容包括：

　　a） 測量使用的儀器，包括名稱、型號、廠家和序號；

　　b） 濾波放大器性能；

　　c）儀器系統的頻率響應；

　　d） 測量水聽器的靈敏度、頻響、水平及垂直指向性、等效噪聲壓譜級、校準日期、準確度級別等；

　　e） 儀器系統校準方法及日期。

　　9.3聲學數據記錄

　　記錄的聲學數據內容包括：

　　a）噪聲頻帶聲壓級 Lpr;

　　b） 噪聲聲壓譜級Lm;

　　c） 干擾噪聲修正值K;

　　d） 噪聲聲壓譜級圖表；

　　e）對噪聲瞬時值存儲數據給以識別標志，說明測量條件及校正參數和曲線。

　　9.4環境參數數據記錄

　　記錄的環境參數數據內容包括；

　　a） 風速（m/s）、海況（級）；

　　b）海流流向、流速（kn）；

　　c）水深（m）、海水溫度剖面；

　　d） 海浪（波形、波向、波高）；

　　e） 海底底質；

　　f） 降雨記錄（中雨、 中陣雨、大雨、大陣雨、冰雹）；

　　g）測量站位附近出現航船和其他水中物體時的記述。

　　注：根據噪聲測量的日的要求，選擇記錄上列參數中的若干項。

　　報告內容

　　報告內容包括：

　　a） 測量的日期、時間、地點；

　　b）測量噪聲的Lpr、Lp和測量時相應的環境條件、參數以及有關說明；

　　c）測量水聽器和系統結構以及性能簡述；

　　d）對測量結果進行分析和討論。