本论文结合国家自然科学基金“甚低频标准次声的产生机理及相关技术问题的研究”,对甚低频有限振幅声压校准的若干理论及技术问题进行了研究。第一章阐述了论文的研究背景、意义和内容。首先,介绍了声学测量与传声器校准的内容和意义;其次,介绍了传声器原级校准方法及其研究发展;再次,分析了甚低频有限振幅声压校准的意义与国内外研究发展概况;最后,概括了论文的主要研究内容。第二章研究了薄膜密封耦合腔内的线性声压理论。首先,建立了密闭绝热条件下薄膜密封耦合腔内线性声压的分布参数模型,给出了耦合腔内声压的集总参数表达式及其波动修正表达式;其次,建立了泄漏绝热条件下薄膜密封耦合腔的压力阶跃响应模型,给出了绝热时间常数表达式和声压的泄漏修正表达式,并研究了均压孔参数对校准下限频率的影响;最后,建立了泄漏非绝热条件下薄膜密封耦合腔内声压的泄漏和热传导耦合模型,研究了耦合腔内声压的低频和甚低频幅相特性,并给出了声压的泄漏和热传导耦合修正表达式。第三章研究了薄膜密封耦合腔内有限振幅声压的非线性特性。首先,从三个声学基本方程出发,基于欧拉体系和微扰法建立了有限振幅声波的线性化波动方程;其次,求解线性化波动方程,得到了密闭绝热条件下薄膜密封耦合腔内有限振幅声压的一阶和二阶分布参数表达式,研究了耦合腔内有限振幅声压的非线性失真特性;最后,推导了密闭绝热条件下薄膜密封耦合腔内有限振幅声压的一阶和二阶互调作用表达式,研究了互调作用对有限振幅声压波形失真的影响。第四章研究了甚低频有限振幅声压校准装置的相关设计技术。首先,确定了薄膜密封技术的结构方案,研究了密封薄膜在静压载荷作用下的变形特征和动态特征;其次,建立了电磁振动台的机-电耦合模型,研究了振动台的电压-位移传递特性及位移输出能力;再次,建立了具有复合反馈控制环节的校准装置电-机-声耦合模型,研究校准装置的电压-声压传递特性,明确了耦合腔内声压的输出特性;最后,研究了泄漏、热传导和非刚性壁等因素对耦合腔内声压的衰减特性,根据设计指标确定了耦合腔的结构参数。第五章对甚低频有限振幅声压校准装置进行了实验研究。首先,搭建了甚低频有限振幅声压校准装置及其测控系统,并介绍了系统的主要构成;其次,进行了甚低频有限振幅声压校准装置在薄膜密封和间隙密封校准模式下的压力阶跃响应测试,得到了实测时间常数并修正得到了绝热时间常数,并给出了相应的泄漏修正量及传统修正方法的误差;再次,进行了各校准模式下的活塞位移失真测试,求得了耦合腔内声压的理论失真特性,并由传声器实测失真特性进行了验证;最后,评估了耦合腔振动对传声器输出的影响。第六章以甚低频有限振幅声压校准装置为测试平台进行了传声器的原级校准和不确定度评定。首先,在薄膜密封和间隙密封校准模式下分别对工作标准传声器进行了低、中和高声压级激励下的原级校准实验,评估和比较了各模式的有限振幅校准能力和失真特性;其次,对工作标准传声器分别进行了内、外均压校准实验,证明了传声器的内外均压校准结果存在差异;再次,对压力传感器进行了下限至1mHz的甚低频校准实验,验证了泄漏和热传导耦合修正理论的正确性;最后,对基于薄膜密封的甚低频有限振幅声压校准装置的传声器声压灵敏度级校准进行了不确定度评定,并给出了评定结果。第七章总结了本论文的研究成果,并展望了今后需进一步开展的研究工作。