Bellhop中的env文件配置

Bellhop

Bellhop，是一种水声工具箱，可以进行水下声学仿真，通过env文件设置环境参数，可得到与之对应的声线信息、多途等仿真，本博文并不着重介绍Bellhop的使用经验，主要介绍env文件的设置。使用东泰山版本即可，他的介绍已经很详细了，同时还有Acoustics Toolbox官方及时更新的版本。

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env文件说明

env文件是Bellhop仿真中最先要解决的文件编辑，包含了对声场中基础参数的设计。env文件通过Bellhop工具仿真后会输出多个文件，我个人主要应用 .arr文件 和 .shd文件。

以下为Bellhop输出的三个文件说明：

.arr文件：描述声线到达的时间序列；
.shd文件：描述声线的传播损失；
.ray文件：描述声线和本征声线。

先看一个典型的env文件大致包含了什么：

标题等

'kenvintest'                      ! TITLE                               标题
6000.0                            ! FREQ(Hz)                            声波频率
1                                 ! NMEDIA                              介质分层数 传播介质个数为 1

上端属性

选择模式说明：

甲

主要描述了 Bellhop 为了计算声速以及沿着声线相关的其他参数而采用的一些插值方法，下面是为声速剖面进行插值。

选项	说 明
C	C-线性插值
N	N2-线性插值(n 是折射率)
S	三次样条插值
Q	2D SSP 四边形插值（只用于 BELLHOP，从文件中读取 .ssp 文件。）
H	3D SSP 六面体插值（只用于 BELLHOP3D，从文件中读取 SSP）
A	解析值 用户必须修改 ANALYT.FOR 中的解析公式，然后再编译和链接。

乙

主要描述海水表面的类型

选项	说 明
V	表面真空
R	表面完全刚性的硬物
A	声学半空间
F	从一个*.brc 文件读入反射系数
S	用于“软层（Soft-boss）”Twersky 散射
H	用于“硬层（Hard-boss）”Twersky 散射
T	只用于“软层（Soft-boss）”Twersky 散射的幅度
I	只用于“硬层（Hard-boss）”Twersky 散射的幅度

其中在描述为“A”的声学半空间中，SURFACE-LINE 格式如下:

z-surface	cp-surface	cs-surface	density-surface	AP-surface	AS-surface
深度	纵波声速	横波声速	表面密度	纵波吸收系数	横波吸收系数

如果不选’A’，Bellhop 只用到前两个参数（每行要以“/” 结尾，其余参数用默认的），后面的参数是其他模型使用的。

丙

描述底部的衰减所用的单位。

选项	说 明
F	(dB/m)kHz, F 指与频率相关
L	衰减单位对应于参数损失 损失参量（又称损失切线）
M	dB/m，M 指每米
N	Nepers/m
Q	品质因子
W	dB/λ， W 指波长

丁

可选参数，如果描述声音的 Thope Volume 衰减，要设置为“T”

戊

可选参数，用.ati 文件来描述海面边界形状要设置为’*’，如可以描述为高斯波浪等所需的海面形状。
根据以上选择模式为CVMT

'CVMT'                            ! SSPOPT								模式1

0 0.0 28.0 
! 分别对应：NMESH内部离散化使用的网格点数。
！SIGMA--界面 RMS 粗糙度。BELLHOP 和 SPARC 忽略此值。
！DEPTH_of_BOTTOM (m)--介质底端的深度(m)

声速曲线

0.0 1528.6 /
1.0 1528.5 /
2.0 1528 /
3.0 1527 /
4.0 1526.5 /
5.0 1526 /
6.0 1526 /
7.0 1525.8 /
8.0 1524 /
9.0 1517 /
10.0 1505 /