第一章 绪论 1
1.1关于音频检测方法及音频检测系统 1
1.2国外音频检测技术的发展概况 1
1.3国内音频检测技术的发展概况 4
1.4音频检测与现代声学 5
1.4.1音频检测与声学理论的关系 5
1.4.2声学的基础与检测研究 5
1.4.3声学的研究方法与光学研究方法的比较 6
1.4.4声学的分支学科 6
1.4.5声学仪器 6
1.4.6声学与生命科学 7
1.4.7声学与环境 8
1.5音频检测技术的未来发展趋向 8
第二章 音频检测理论与评价 10
2.1音频振动与介质中的声波 10
2.1.1音频检测的振动理论 10
2.1.2音频检测的波动理论 14
2.2振动与波动理论的区别与相关性 22
2.3关于声学的物理度量 23
2.4有关声音的主观评价 25
3.1.4表面波 28
3.1.3球面波 28
3.1.2平面波 28
3.1.1纵波与横波 28
3.1音频信号中波形的概念 28
第三章 音频检测声波传输理论 28
3.1.5板波 29
3.2声波在界面上的反射与折射 30
3.2.1液－固界面 30
3.2.2固体、液体－空气界面 32
3.2.3声波在多层平面中的穿透 32
3.3声波在一般固体中的传播 34
3.3.1各向同性弹性介质中的波动方程 34
3.4.1弹性模量对声波在金属中传播的相互作用与影响 35
3.4声波在金属介质内部的传播 35
3.3.3声波在棒中的传播 35
3.3.2表面波在半无限大固体表面的传播 35
3.4.2内耗对声波在金属中传播的相互作用与影响 37
第四章 共振频率、内耗与弹性介质相互作用机理 39
4.1声学振动激励的响应分析（频谱分析） 39
4.2音频共振测量原理 41
4.2.1圆柱体金属试棒的共振频率 41
4.2.2变截面非规则金属试件的共振频率 43
4.3音频能量（幅度）衰减检测原理 43
4.4音频检测参数与球墨铸铁组织的作用机理 45
4.4.1声波与石墨的作用原理 45
4.4.2声波绕射与石墨形态的关系 46
5.1.1主动敲击检测法（主观判断法） 50
5.1.2被动音频捕捉法（声音识别判断法） 50
5.1传统音频检测方法 50
第五章 音频检测方法 50
5.1.3脉冲激振测量法 51
5.1.4“速度共振”相位判别法 52
5.2现代音频检测方法 53
5.2.1电磁脉冲激励法 54
5.2.2声级计 54
5.2.3声波扫频法 55
5.2.4声成像技术 56
5.2.5声发射（AE）技术 59
5.2.6 AU技术 61
5.3.2音频检测被检对象的材料品质 62
5.3.1环境因素的影响 62
5.3音频检测方法的技术条件 62
5.3.3被检对象的支撑条件与振型节点 66
5.3.4被检对象的音频激励条件 69
第六章 音频检测系统与传感器选择 72
6.1音频检测系统组成与工作原理 72
6.1.1音频检测基本原理 72
6.1.2检测系统的原理结构及其单元功能 72
6.1.3音频检测系统及其工作过程 74
6.2传感器与信号转换 78
6.2.1传感器的工作原理 78
6.2.2电感式传感器 78
6.2.3压电式传感器 83
6.2.4电容式传感器 94
6.2.5音频检测中常用传感器比较 98
6.3音频检测系统的组建与性能评定 100
6.3.1音频检测系统性能评定 100
6.3.2音频检测系统的组建原则 101
第七章 音频检测仪器及单元接口电路设计 104
7.1音频检测仪器组成与设计特点 104
7.1.1音频检测仪器的组成及特点 104
7.1.2音频检测仪器的设计方法 105
7.2音频检测仪器总体设计方案 108
7.2.1等精度频率计数音频检测仪器 108
7.3音频检测仪器工作原理与结构 109
7.3.1频率计数音频检测仪器的内部结构与工作原理 109
7.2.2频率内耗音频检测综合测试仪器 109
7.3.2频率内耗音频检测仪器的内部结构与工作原理 110
7.4音频检测仪器单元电路设计 111
7.4.1小信号放大器 111
7.4.2测量信号的滤波 115
7.5音频信号检波与峰值保持电路 118
7.5.1音频检测通用检波电路 118
7.5.2音频检测内耗值的检波电路 121
7.6音频检测微机系统硬件设计 123
7.6.1通用接口方式 123
7.6.2 ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口 124
7.6.3显示系统 125
7.6.4打印系统设计 125
7.7音频检测微机系统软件设计 126
7.7.2频率计算子程序 127
7.7.1主程序 127
7.7.3内耗计算子程序 128
第八章 音频检测系统中的非线性校正处理和补偿 130
8.1音频检测系统非线性特征及补偿方法 130
8.1.1关于检测系统非线性特性的概念 130
8.1.2传感器非线性特性的补偿方法 130
8.2传感器非线性硬件校正方法 135
8.2.1传感器非线性校正电路 135
8.2.2实用线性化器——对数放大器设计 136
8.3.1关于温度补偿的概念 141
8.3.2温度补偿原理 141
8.3音频检测技术中的温度补偿技术 141
8.4非线性数字域校正的新方法 143
8.4.1数字域线性化工作原理 144
8.4.2数字域线性化校正电路 144
8.4.3 EPROM数据编码的方法 145
8.5微机系统在非线性校正中的应用 146
8.5.1计算法 146
8.5.2查表法 146
8.5.3插值法 146
8.6音频检测技术中的自补偿技术 150
8.6.1频率自补偿 150
8.6.2温度自补偿 153
9.1测量误差及数据处理方法 155
9.1.1测量与误差 155
第九章 音频检测数据分析与处理技术 155
9.1.2检测数据处理方法 157
9.2实验数据回归分析 158
9.2.1一元线性回归 158
9.2.2一元非线性回归 167
9.2.3二元线性回归分析 167
9.2.4二元非线性回归分析 170
9.2.5多元回归分析 170
9.3动态测量及数据处理 173
9.3.1动态测量的特征量 173
9.3.2平稳过程谱密度及其数据处理方法 176
9.4音频检测参数实验回归分析与数据处理 181
9.4.1球墨铸铁动态弹性模量、内耗值与机械性能之间的关系 181
9.3.3非平稳过程及其数据处理方法 181
9.4.2腔体容积与音频检测参数的回归分析 183
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 184
9.5.1数值计算求解非等直截面轴杆工件的共振频率 184
9.5.2数值计算方法的实验验证 186
9.6音频检测谐波分析 187
第十章 音频检测技术中的抗干扰问题 188
10.1音频检测系统中常见的干扰类型与防护 188
10.1.1干扰与防护 188
10.1.2干扰的类型及防护 188
10.2干扰源与耦合方式 190
10.2.1噪声与信噪比 190
10.2.2噪声源 190
10.2.4噪声耦合方式 192
10.2.3噪声电压的叠加 192
10.3.1差模干扰 197
10.3差模干扰与共模干扰 197
10.3.2共模干扰 198
10.3.3共模干扰抑制比 199
10.4音频检测仪表的屏蔽与防护 200
10.4.1测量仪表中实用屏蔽规则 200
10.4.2数字电压表的屏蔽与防护分析 202
10.4.3电子测量仪表的屏蔽与防护小结 207
10.5接地问题 208
10.5.1音频检测系统中地线的类型 208
10.5.2接地问题的处理 209
11.1.1音频检测中的虚拟仪器 211
11.1.2音频检测虚拟仪器的组成 211
11.1音频检测虚拟仪器的原理与构成 211
第十一章 基于虚拟仪器的音频检测系统 211
11.1.3虚拟仪器的特点 214
11.1.4 LabVIEW与虚拟仪器的设计方法 214
11.2音频信号分析仪的系统构成及原理 215
11.2.1系统构成 215
11.2.2音频信号分析仪的工作原理 215
11.2.3音频信号分析仪的硬件设计 216
11.2.4音频信号分析仪的软件设计 219
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 227
11.3.1传感器的选择 227
11.3.2数据采集卡的选择 229
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 233
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 233
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 235
11.4.3子VI的设计 238
第十二章 音频检测技术应用 243
12.1轴类件音频检测应用 243
12.1.1金属材料内部微观组织结构及缺陷检测 243
12.1.2金属机械性能无损检测 247
12.2非规则腔体容积音频检测技术与仪器 253
12.2.1腔体容积音频检测基本原理 253
12.2.2检测系统与工作原理 254
12.2.3实验结果及分析 255
12.3.1导弹脱靶量音频检测技术应用 257
12.3导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用 257
12.2.4结论 257
12.3.2基于瞬时频率估计的被动声学飞机测距应用 259
12.4滚动轴承运动状态的故障诊断 263
12.4.1滚动轴承的振动 263
12.4.2滚动轴承故障的频率成分分析 264
12.4.3滚动轴承疲劳故障的音频在线监测与诊断 265
12.4.4结论 267
12.5音频法预测等温淬火铸铁强度 267
12.5.1检测原理 267
12.5.2实验方法 267
12.5.3结果整理及讨论 269
参考文献 272