[发明专利]基于陈寿元效应的声波频率衰减、红移实验装置及方法

权利要求书

1.一种基于陈寿元效应的声波频率衰减实验装置，其特征在于，包括信号发生模块、声波传播通道和信号检测模块；所述信号发生模块用于产生设定频率、振幅的声波，声波通过声波传播通道到达信号检测模块，信号检测模块通过测量声波的频率来观测声波频率随传播距离的衰减；其中信号发生模块产生声波的声源位置、声波传播通道和信号检测模块的测点位置保持相对静止。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述信号发生模块包括依次连接的电信号发生器、功率放大器和电声转换器。

3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述信号检测模块包括依次连接的声电探头、自适应放大模块、滤波器、相位角积累器和显示单元，声波信号通过声波传播通道到达信号检测模块，采用相位角积累器将声波频率的衰减转化为对相位角的积累测量。

4.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于：所述自适应放大模块采用多级放大，每级放大之间设置反馈电阻，用于确定每级放大倍数。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：在所述声波传播通道的前端与末端之间设有跟随器，用于提高测量精度，消除信号源漂移。

6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述信号发生模块具有波源调节单元，用于调节所述产生设定频率、振幅的声波的物理性质。

7.根据权利要求6所述的实验装置，其特征在于：所述波源调节单元具有波源功率调节器和波源频率调节器，分别用于调节所述声波的初始功率和初始频率。

8.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述实验装置位于封闭空间内，所述封闭空间是基于振动相对隔绝设备、光照相对隔离设备、噪音相对隔绝设备以及温度相对恒定设备构建的；所述距离在10米以上，120米以下。

9.一种基于陈寿元效应的声波频率衰减、红移实验方法，其特征在于：采用信号发生模块产生设定频率、振幅的声波，声波经声波传播通道传输后，采用跟随测量方法检测测点的声波频率变化，采用相位角积累方法将声波频率的衰减转化为对相位角的积累测量，根据频率与波长的关系，将声波频率衰减转化为波长的变化，即为声波的红移；其中信号发生模块产生声波的声源位置、声波传播通道和测点位置保持相对静止。

10.一种基于陈寿元效应的声波红移实验装置，其特征在于，包括信号发生模块、声波传播通道和信号检测模块；所述信号发生模块用于产生设定频率、振幅的声波，声波通过声波传播通道到达信号检测模块，信号检测模块通过测量声波波长来观测声波红移；其中信号发生模块产生声波的声源位置、声波传播通道和信号检测模块的测点位置保持相对静止。