一维声强探头测量二维空间方向声强需要测量两次,费时且有时时间上不允许。利用平行四边形曲柄机构的位置保持原理,设计了测量频率范围可调的二维矢量声强探头的机械结构。基于双传声器互谱声强法原理,采用三个传声器构成的二维矢量声强探头,给出了二维矢量声强的测量原理、二维矢量声强的计算公式和有限差分误差修正方法。修正后互谱声强计算值和理论值之间的误差要比修正前显著减小,表明有限差分误差修正方法可以明显降低互谱声强测量中由于有限差分导致的声强测量误差。

为便于识别和定位平面内噪声源，依据双传声器互谱声强法原理，建立二维矢量声强探头的物理模型，推导了二维声强的计算公式，分别在单极子和偶极子声场条件下，利用该探头测量二维声强及定位误差。结果表明：对于单板子声场，频率小于4600Hz时，x,y方向和总声强理论误差均不超过1．5dB；频率小于1600Hz时，定位误差均小于0．01m。对于偶极子声场，测点距y轴小于0．01m、频率小于1300Hz时，定位误差较大，均大于0．01m；测点距Y轴0．6～2．0m、频率小于1600Hz时，定位误差均小于0．01m，能够满足工程上的需求。