本书主要介绍音频检测技术与仪器，结合典型科研成果讨论音频检测技术的基本理论、技术条件和仪器实现过程。本书中的检测信号处理系统及单元电路、计算机实用接口等大多数内容来自于工程应用实际。书中大部分音频检测理论与技术应用数据取自于作者多年来发表的学术论文、指导研究生学位论文和科学研究项目的部分科研成果。

本书可作为信息工程、检测与测控、自动化与仪表专业硕士和博士研究生的教材，也可供电子信息、检测与测控技术、自动化与仪表以及相关领域的科研人员学习和参考。

本书主要介绍音频检测技术与仪器，结合典型科研成果讨论音频检测技术的基本理论、技术条件和仪器实现过程。本书中的检测信号处理系统及单元电路、计算机实用接口等大多数内容来自于工程应用实际。书中大部分音频检测理论与技术应用数据取自于作者多年来发表的学术论文、指导研究生学位论文和科学研究项目的部分科研成果。

全书共分12章，包括音频检测绪论、音频检测的理论与评价、音频检测声波传输理论、音频信号在固体、金属介质内部的传播过程及相互作用机理、音频检测方法、音频检测系统与仪器的构成、音频检测系统中的非线性校正处理与补偿技术、音频检测技术中的抗干扰问题、检测精度补偿与计算机模拟处理、音频检测中的虚拟仪器设计过程、音频检测技术的应用等内容。

本书力求深入浅出，系统全面，突出理论性和实用性。

本书可作为信息工程、检测与测控、自动化与仪表专业硕士和博士研究生的教材，也可供电子信息、检测与测控技术、自动化与仪表以及相关领域的科研人员学习和参考。

第1章绪论

1.1音频检测方法及音频检测系统

1.2国外音频检测技术的发展概况

1.3国内音频检测技术的发展概况

1.4音频检测与现代声学

1.4.1音频检测与声学理论的关系

1.4.2声学的基础与检测研究

1.4.3声学研究方法与光学研究方法的比较

1.4.4声学的分支学科

1.4.5声学仪器

1.4.6声学与生命科学

1.4.7声学与环境

1.5音频检测技术的未来发展趋向

第2章音频检测理论与评价

2.1音频振动与介质中的声波

2.1.1音频检测的振动理论

2.1.2音频检测的波动理论

2.2振动理论与波动理论的区别与相关性

2.3关于声学的物理度量

2.4有关声音的主观评价

第3章音频检测声波传输理论

3.1音频信号中波形的概念

3.1.1纵波与横波

3.1.2平面波

3.1.3球面波

3.1.4表面波

3.1.5板波

3.2声波在界面上的反射与折射

3.2.1液一固界面

3.2.2固体、液体一空气界面

3.2.3声波在多层平面中的穿透

3.3声波在一般固体中的传播

3.3.1各向同性弹性介质中的波动方程

3.3.2表面波在半无限大固体表面的传播

3.3.3声波在棒中的传播

3.4声波在金属介质内部的传播

3.4.1弹性模量对声波在金属中传播的相互作用与影响

3.4.2内耗对声波在金属中传播的相互作用与影响

第4章共振频率、内耗与弹性介质相互作用机理

4.1声学振动激励的H向应分析(频谱分析)

4.2音频共振测量原理

4.2.1圆柱体金属试棒的共振频率

4.2.2变截面非规则金属试件的共振频率

4.3音频能量(幅度)衰减检测原理

4.4音频检测参数与球墨铸铁组织的作用机理

4.4.1声波与石墨的作用原理

4.4.2声波绕射与石墨形态的关系

第5章音频检测方法

5.1传统音频检测方法

5.1.1主动敲击检测法(主观判断法)

5.1.2被动音频捕捉法(声音识别判断法)

5.1.3脉冲激振测量法

5.1.4“速度共振”相位判别法

5.2现代音频检测方法

5.2.1电磁脉冲激励法

5.2.2声级计

5.2.3声波扫频法

5.2.4声成像技术

5.2.5声发射技术

5.2.6AU技术

5。3音频检测方法的技术条件

5.3.1环境因素的影响

5.3.2音频检测被检对象的材料品质

5.3.3被检对象的支撑条件与振型节点

5.3.4被检对象的音频激励条件

第6章音频检测系统与传感器选择

6.1音频检测系统组成与工作原理

6.1.1音频检测基本原理

6.1.2检测系统的原理结构及其单元功能

6.1.3音频检测系统及其工作过程

6.2传感器与信号转换

6.2.1传感器的工作原理

6.2.2电感式传感器

6.2.3压电式传感器

6.2.4电容式传感器

6.2.5音频检测中常用传感器比较

6.3音频检测系统的组建与性能评定

6.3.1音频检测系统性能评定

6.3.2音频检测系统的组建原则

第7章音频检测仪器及单元接口电路设计

7.1音频检测仪器组成与设计特点

7.1.1音频检测仪器的组成及特点

7.1.2音频检测仪器的设计方法

7.2音频检测仪器总体设计方案

7.2.1等精度频率计数音频检测仪器

7.2.2频率内耗音频检测综合测试仪器

7.3音频检测仪器工作原理与结构

7.3.1频率计数音频检测仪器的内部结构与工作原理

7.3.2频率内耗音频检测仪器的内部结构与工作原理

7.4音频检测仪器单元电路设计

7.4.1小信号放大器

7.4.2测量信号的滤波

7.5音频信号检波与峰值保持电路

7.5.1音频检测通用检波电路

7.5.2音频检测内耗值的检波电路

7.6音频检测计算机系统硬件设计

7.6.1通用接口方式

7.6.2ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口

7.6.3显示系统

7.6.4打印系统设计

7.7音频检测计算机系统软件设计

7.7.1主程序

7.7.2频率计算子程序

7.7.3内耗计算子程序

第8章音频检测系统中的非线性校正处理和补偿

8.1音频检测系统非线性特征及补偿方法

8.1.1关于检测系统非线性特性的概念

8.1.2传感器非线性特性的补偿方法

8.2传感器非线性硬件校正方法

8.2.1传感器非线性校正电路

8.2.2实用线性化器——对数放大器设计

8.3音频检测技术中的温度补偿技术

8.3.1关于温度补偿的概念

8.3.2温度补偿原理

8.4非线性数字域校正的新方法

8.4.1数字域线性化工作原理

8.4.2数字域线性化校正电路

8.4.3EPROM数据编码的求法

8.5计算机系统在非线性校正中的应用

8.5.1计算法

8.5.2查表法

8.5.3插值法

8.6音频检测技术中的自补偿技术

8.6.1频率自补偿

8.6.2温度自补偿

第9章音频检测数据分析与处理技术

9.1测量误差及数据处理方法

9.1.1测量与误差

9.1.2检测数据处理方法

9.2实验数据回归分析

9.2.1一元线性回归

9.2.2一元非线性回归

9.2.3二元线性回归分析

9.2.4二元非线性回归分析

9.2.5多元回归分析

9.3动态测量及数据处理

9.3.1动态测量的特征量

9.3.2平稳过程谱密度及其数据处理方法

9.3.3非平稳过程及其数据处理方法

9.4音频检测参数实验回归分析与数据处理

9.4.1球墨铸铁动态弹性模量、内耗值与力学性能之间的关系

9.4.2腔体容积与音频检测参数的回归分析

9.5计算机模拟非等截面轴杆类零部件音频检测计算方法

9.5.1数值计算求解非等直截面轴杆工件的共振频率

9.5.2数值计算方法的实验验证

9.6音频检测谐波分析

第10章音频检测技术中的抗干扰问题

10.1音频检测系统中常见的干扰类型与防护

10.1.1干扰与防护

10.1.2干扰的类型及防护

10.2干扰源与耦合方式

lO.2.1噪声与信噪比

10.2.2噪声源

10.2.3噪声电压的叠加

10.2.4噪声耦合方式

10.3共模干扰与差模干扰

10.3.1差模干扰

10.3.2共模干扰

10.3.3共模干扰抑制比

10.4音频检i贝0仪表的屏蔽与防护

10.4.1测量仪表中实用屏蔽规则

10.4.2数字电压表的屏蔽与防护分析

10.4.3电子测量仪表的屏蔽与防护小结

10.5接地问题

10.5.1音频检测系统中地线的类型

10.5.2接地问题的处理

第11章基于虚拟仪器的音频检测系统

11.1音频检测虚拟仪器的原理与构成

11.1.1音频检测中的虚拟仪器

11.1.2音频检测虚拟仪器的组成

11.1.3虚拟仪器的特点

11.1.4LabVIEW与虚拟仪器的设计方法

11.2音频信号分析仪的系统构成及原理

11.2.1系统构成

11.2.2音频信号分析仪的工作原理

11.2.3音频信号分析仪的硬件设计

11.2.4音频信号分析仪的软件设计

11.3基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的硬件设计与选择

11.3.1传感器的选择

11.3.2数据采集卡的选择

11.4基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计

11.4.1基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计思想

11.4.2基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的面板及程序的设计

11.4.3子VI的设计

第12章音频检测技术应用

12.1轴类件音频检测应用

12.1.1金属材料内部微观组织结构及缺陷检测

12.1.2金属力学性能无损检测

12.2非规则腔体容积音频检测技术与仪器

12.2.1腔体容积音频检测基本原理

12.2.2检测系统与工作原理

12.2.3实验结果及分析

12.2.4结论

12.3导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用

12.3.1导弹脱靶量音频检测技术应用

12.3.2基于瞬时频率估计的被动声学飞机测距应用

12.4滚动轴承运动状态的故障诊断

12.4.1滚动轴承的振动

12.4.2滚动轴承故障的频率成分分析

12.4.3滚动轴承疲劳故障的音频在线监测与诊断

12.4.4结论

12.5音频法预测等温淬火铸铁强度

12.5.1检测原理

12.5.2实验方法

12.5.3结果整理及讨论

参考文献