水声测量对于水声学发展至关重要。非消声水池作为声学测量中的重要设备具有建造成本低、应用范围广的优势。扩散声场的假设源自于室内声学,是指平均声能密度分布均匀的封闭空间声场,只有在反射性能良好的混响室中截止频率以上才能近似满足。由于常规非消声水池中声场的扩散性较差,通过固定场点测量误差很大,使用空间平均的办法可得到准确的测量结果,但是需要大量的测点。根据声场互易性本文研究了通过多声源以及起伏界面改善声场扩散性的方法,在扩散程度更高的混响水池内进行空间平均可以提高测量精度,并可简化测量步骤,改善测量效率。本文从理论分析、仿真和实验三个方面展开对非消声水池声场的研究。首先依据封闭空间理论从统计声学、波动声学两个角度入手对非消声水池内声场特性进行分析,确定非消声水池声场的空间起伏是由于简正波之间的干涉;然后利用有限元软件,分析了单频和白噪声激励下声场的扩散性,以及测量点数及带宽与声场扩散性的关系,并仿真了起伏界面、多声源对于声场扩散性的影响;最后在非消声水池中进行了水池声学特及声场扩散性测量实验。结果表明:非消声水池中只有在截止频率以上,模态密度足够大的情况下,才有可能满足扩散场条件;声场的扩散性与分析带宽有关,单频不利于形成扩散声场,白噪声激励有利于声场的扩散性;随机边界可提高声场扩散性,多声源对于改善宽带噪声激励多声源声场的扩散性有明显作用,前提条件是宽带噪声激励及声源的间距大于波长,两种方法结合可以有效改善非消声水池声场的扩散性。本文提出利用多声源及起伏界面改善声场扩散性的方法,对于基于封闭空间中开展的水声测量具有重要意义。