Australiska skeppet Ocean Shield undersöker först en möjlig tredje signal någon annanstans i den massiva sökzonen.
Ingen har bekräftats komma från färdregistratorerna i MH370.
Under tiden har familjer till de saknade passagerarna deltagit i en bönegudstjänst i Kuala Lumpur.
Från Nick ChildsWorld Affairs korrespondent, BBC News
Förfölja dessa pulser
Planet försvann för fyra veckor sen med 239 personer ombord.
Utredarna tror att den kraschade i Indiska oceanen även om inget bekräftat skräp har hittats.
Australiska samordnare sade på söndagen att ny analys av satellitdata innebar ansträngningar nu skulle fokusera på den södra delen av sökzonen, nära där Kinas fartyg ligger.
Polischef Angus Houston sa att Haixan 01 hade upptäckt en signal i 90 sekunder på lördag, inom timmar efter att den hördes tidigare.
Han sade att den senaste upptäckten var ca 2 km (1,2 miles) från den ursprungliga pulsen, och att Kina också hade rapporterat spotting vita objekt på ytan av vattnet ca 90km bort.
"Det faktum att vi har två upptäckter - två akustiska händelser - på den platsen ger ett visst löfte", sade han.
Men han sade att dessa signaler var "fleeting möten" som inte kunde verifieras förrän ankomsten av brittiska örlogsfartyget HMS Echo och Australiska försvarsfartyg Ocean Shield.
Båda fartygen har teknik som kan detektera undervattenssignaler från "svarta box"-dataregistratorer.
HMS Echo anlände runt 15:45 GMT på söndag. Djupet på vattnet i denna zon sägs vara omkring 4,5 kilometer.
Ocean Shield - beskrivs av tjänstemän som det bäst utrustade fartyg som deltar i sökningen - kommer att åka dit när den har undersökt en tredje akustisk upptäckt cirka 300 nautiska mil bort (560 km).
Det förväntas inte nå södra området på över en dag.
När besättningen började dag 30 av sökningen på söndagen, sade Air Chief Marshal Houston reportrar utredare "löper ut ur tiden" i sökandet efter flygningens "svarta låda".
Den batteridrivna signalen från bandspelaren kan börja blekna efter 30 dagar.
Tusentals människor, däribland familjer till de saknade passagerarna, var med vid bönegudstjänsten i Malaysias huvudstad på söndagen.
"Detta är inte en bön för de döda eftersom vi inte har hittat kroppar. Detta är en bön om välsignelser och att planet kommer att hittas", sade Liow Tiong Lai, ordförande i Malaysias kinesiska Association (MCA), en av partierna i den styrande koalitionen.
Ett dussin militära flygplan och 13 fartyg söker igenom tre områden omkring 2.000 kilometer nordväst om den australiska staden Perth.
Vad vi vet
Sökandet efter flyg MH370
Förfölja dessa pulser
Områdena omfattar totalt 216.000 kvadratkilometer (560.000 kvadratkilometer).
Haixun 01 plockade upp den första så kallade "ping" signalen på ca 25 grader sydlig latitud och 101 grader östlig longitud, statligt drivna Xinhua nyhetsbyrån sade.
Signalen hade enligt uppgift en frekvens på 37,5 kHz - samma som den som avges av färdregistratorerna.
Tre personer ombord på båten sades ha hört pings, som inte registrerades som de kom plötsligt.
Flight MH370 försvann på väg från Kuala Lumpur till Peking den 8 mars.
Malaysia meddelade tidigare att landet hade inrättat tre ministerkommittéer för att hjälpa till att samordna sökandet och en ny utredningsgrupp som skulle omfatta medlemmar från Australien, Kina, USA, Storbritannien och Frankrike.
Ett brittiskt fartyg med sofistikerad detektionsutrustning, HMS Echo, har anlänt till ett område där ett kinesiskt fartyg som söker efter det saknade malaysiska planet två gånger har upptäckt en pulssignal.