一种消声室和半消声室声学特性校准装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及声学测试装置校准装置，属于针对消声室、半消声室等消声设备的计量检定，尤其是一种消声室和半消声室声学特性校准装置，包括声源发生单元和声信号处理单元，所述声源发生单元包括声源信号发生器和功率放大器，该声源信号发生器与功率放大器相连接，所述声信号处理单元包括传声器、前置滤波器、高速AD和中央处理模块，所述传声器的信号输出端连接前置滤波器，该前置滤波器输出前置滤波电路至高速AD，所述高速AD连接至中央处理模块，该中央处理模块连接外置的上位机；所述中央处理模块内置包括FIFO、数控分频器、软核处理器和USB控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种消声室和半消声室声学特性校准装置
本技术涉及声学测试装置校准装置，属于针对消声室、半消声室等消声设备的计量检定，尤其是一种消声室和半消声室声学特性校准装置。
技术介绍
随着汽车、机电和电声等行业的迅猛发展，声学测试系统的发展速度和现代化程度得到了大大提高，测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能，消声室和半消声室应运而生。以天津地区为例，已经有包括中国汽车研究中心、天津中环真美声学技术有限公司、天津三电汽车空调有限公司、天津市环亚建筑工程环境质量检测有限公司、天津大学机械学院和天津市质量监督检验站二十一站等在内的数十家企事业单位先后建成消声室或半消声室。消声室和半消声室已经成为汽车、通讯、航空航天等行业的重要测试实验室。国家质量监督检验检疫总局于2006年5月23日颁布了JJF1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》，该规范由中国计量科学研究院、中国科学院声学研究所和上海市计量测试技术研究院共同起草，规范里面明确了校准用标准器的技术指标。Brüel&声学和振动测量公司(以下简称B&K公司)是国际知名的本领域企业，该公司的声学传感器、数据采集卡及PULSELabshop软件系统广泛应用于中国计量科学研究院、上海市计量测试技术研究院及其他各地方计量院的消声室和半消声室的声学特性评价。B&K公司产品虽然较好，但是价格偏高，我院前两年采购的一套用于声级计和纯音听力计检定的该公司产品包括传声器、数据采集卡和PULSELabshop软件，总体价格在70万左右而如果要搭建基于B&K公司产品的消声室和半消声室声学特性校准装置，还要增加信号发生器和声源，价位更高，整套装置的价格相当昂贵。中国计量科学研究院的牛锋等在其发表的论文中介绍了一般的消声室校准方法，并针对大型整车消声室在校准过程中遇到的实际困难，提出了对传统校准方法的补充，主要是针对校准用传声器的布放路径做了改善，而对于消声室和半消声室声学特性校准装置本身的研究并没有涉及。中国测试技术研究院的蒲志强等在比较室内声源空间衰减的声压级与满足反平方律声压级的差值时，发现最小二乘法作为判断依据的不合理之处，提出了对于实验数据处理方法的改进方式。浙江省计量科学研究院的姚磊等在其发表的专利中，提出了一种消声室校准辅助装置，该辅助装置包括了钢线导轨、伸缩杆和吸盘，将传声器置于钢线导轨上，通过步进电机的牵引实现传声器在某条测量途径上的半自动测量。综合上述各家的研究内容可以看出，国内目前对于消声室和半消声室声学特性校准装置的研究基本上都属于在购置B&K公司设备后，研究如何增大测量范围，丰富测试方法和改善测试程序上，而对于校准装置本身的研制尚处于空白状态，声学检测仪器市场严重依赖外资厂商，国内声学检测仪器科技水平亟需提高，声学高端仪器国产化道路任重而道远。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量模型自动生成，具有标准声源信号发生机理，符合随机噪声和纯音信号在自由场中的传播特性的一种消声室和半消声室声学特性校准装置。本技术是通过以下技术方案实现的：一种消声室和半消声室声学特性校准装置，其特征在于：包括声源发生单元和声信号处理单元，所述声源发生单元包括声源信号发生器和功率放大器，该声源信号发生器与功率放大器相连接，所述声信号处理单元包括传声器、前置滤波器、高速AD和中央处理模块，所述传声器的信号输出端连接前置滤波器，该前置滤波器输出前置滤波电路至高速AD，所述高速AD连接至中央处理模块，该中央处理模块连接外置的上位机。而且，所述中央处理模块内置包括FIFO、数控分频器、软核处理器和USB控制器，所述FIFO的一端连接高速AD，另一端连接软核处理器，所述软核处理器的输出端与数控分频器的输入端相连接，该数控分频器的输出端连接高速AD，所述软核处理器连接USB控制器，该USB控制器用于将软核处理器与上位机相连接，形成数据交换。而且，所述软核处理器可连接外部的数据存储单元。本技术的优点和积极效果是：1、本技术中，声源信号发生器配合功率放大器依据标准声源信号的发生机理，自动生成测量模型；传声器用于对由功率放大器输出的声信号进行采集和处理，由于传声器的型号与功能各不相同，因此，传声器可配合测量放大器共同使用；传声器输出的模拟信号经前置放大滤波电路处理后进入高速AD转换器，经转换后的数据信号则进入中央处理模块进行处理，并将处理后的数据传输至上位机进行处理、储存或显示。2、本技术中，FIFO用于缓存高速AD输出的数据信号，USB控制器用于实现上位机和软核处理器的信息传输和信息交换，上位机经USB控制器向软核处理器输入控制信息，通过相应的控制信息经数控分频器输出不同的分频比，实现对高速AD采集电路的控制和数据传输，USB控制器为一信号输出装置，也可采用其他有线或无线传输装置实现该功能，如蓝牙，WiFi等。3、本技术中，软核处理器可连接外部的数据储存单元，如FLASH，SDRAM等。附图说明图1为本技术的模块示意图。具体实施方式下面通过实施例对本技术作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种消声室和半消声室声学特性校准装置，本技术的创新在于，包括声源发生单元和声信号处理单元，所述声源发生单元包括声源信号发生器和功率放大器，该声源信号发生器与功率放大器相连接，所述声信号处理单元包括传声器、前置滤波器、高速AD和中央处理模块，所述传声器的信号输出端连接前置滤波器，该前置滤波器输出前置滤波电路至高速AD，所述高速AD连接至中央处理模块，该中央处理模块连接外置的上位机。本实施例中，所述中央处理模块内置包括FIFO、数控分频器、软核处理器和USB控制器，所述FIFO的一端连接高速AD，另一端连接软核处理器，所述软核处理器的输出端与数控分频器的输入端相连接，该数控分频器的输出端连接高速AD，所述软核处理器连接USB控制器，该USB控制器用于将软核处理器与上位机相连接，形成数据交换。本实施例中，所述软核处理器可连接外部的数据存储单元，如FLASH，SDRAM等。本技术的使用过程：本技术使用时，声源信号发生器输出声源经功率放大器，并将该功率放大器输出的音频信号经传声器采集，处理；传声器输出的模拟信号通过自身或其他测量放大器测量放大后输出至高速AD,高速AD将该信号进行转换进入FIFO缓存器，再经USB控制器传输至上位机进行处理。上位机可经USB控制器向软核处理器输入控制信号，进而对高速AD进行控制和数据传输。本技术中，声源信号发生器配合功率放大器依据标准声源信号的发生机理，自动生成测量模型；传声器用于对由功率放大器输出的声信号进行采集和处理，由于传声器的型号与功能各不相同，因此，传声器可配合测量放大器共同使用；传声器输出的模拟信号经前置放大滤波电路处理后进入高速AD转换器，经转换后的数据信号则进入中央处理模块进行处理，并将处理后的数据传输至上位机进行处理、储存或显示；FIFO用于缓存高速AD输出的数据信号，USB控制器用于实现上位机和软核处理器的信息传输和信息交换，上位机经USB控制器向软核处理器输入控制信息，通过相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消声室和半消声室声学特性校准装置，其特征在于：包括声源发生单元和声信号处理单元，所述声源发生单元包括声源信号发生器和功率放大器，该声源信号发生器与功率放大器相连接，所述声信号处理单元包括传声器、前置滤波器、高速AD和中央处理模块，所述传声器的信号输出端连接前置滤波器，该前置滤波器输出前置滤波电路至高速AD，所述高速AD连接至中央处理模块，该中央处理模块连接外置的上位机。

【技术特征摘要】
1.一种消声室和半消声室声学特性校准装置，其特征在于：包括声源发生单元和声信号处理单元，所述声源发生单元包括声源信号发生器和功率放大器，该声源信号发生器与功率放大器相连接，所述声信号处理单元包括传声器、前置滤波器、高速AD和中央处理模块，所述传声器的信号输出端连接前置滤波器，该前置滤波器输出前置滤波电路至高速AD，所述高速AD连接至中央处理模块，该中央处理模块连接外置的上位机。2.根据权利要求1所述的一种消声室和半消声室声学特性校...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，王鹏，陈永霞，白学礼，高珅，杜寅飞，
申请(专利权)人：天津市计量监督检测科学研究院，
类型：新型
国别省市：天津,12