一种自由声场小型声全息测量及反演装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种自由声场小型声全息测量及反演装置，涉及一种声学测试及声学反演装置，该装置包括整个装置支撑调整机构I、传声器阵列纵向运动控制机构II、传声器阵列旋转运动控制机构III、传声器阵列竖向运动控制机构IV、传声器阵列横向运动控制机构V、传声器校正控制机构VI、虚拟球设置参考位置定位测量柱VII；该装置安装与调试都比较简单，测量及反演计算可以减少大量的人力与物力，可以减轻人们的劳动强度，能提高测量数据的精度与反演计算的结果的准确性，同时特别能适合于大型自由复杂稳定声场的现场作业。

A Small Acoustic Holographic Measuring and Inversion Device for Free Sound Field

The invention relates to a small acoustic holographic measuring and inversion device for free sound field, which relates to an acoustic testing and inversion device. The device comprises a support adjusting mechanism I, a longitudinal motion control mechanism II of a microphone array, a rotary motion control mechanism III of a microphone array, a vertical motion control mechanism IV of a microphone array, a transverse motion control mechanism V of a microphone array, and a microphone. The calibration control mechanism VI and virtual sphere set the reference position positioning measuring column VII. The installation and debugging of the device are relatively simple. The measurement and inversion calculation can reduce a lot of manpower and material resources, reduce people's labor intensity, improve the accuracy of measurement data and inversion calculation results, and is especially suitable for the field operation of large-scale free and complex stable sound field.

【技术实现步骤摘要】
一种自由声场小型声全息测量及反演装置
本专利技术涉及一种声学测量及反演装置，特别是一种自由声场小型声全息测量及反演新装置。
技术介绍
近场声全息技术是近年来声学研究的热点，通过近场声全息技术(NAH)，可以较精确地进行声源识别和定位，运用这种技术可以实现近场声场重建与可视化，因此，NAH技术的研究对于抑制噪声污染具有非常重大的现实意义，NAH技术的关键是如何测得全息面上的复声压分布及如何利用全息面上复声压对自由声场进行声学反演，而现有的测试装置及反演装置都比较笨重，调试安装都非常麻烦，工作量非常大，需要大量的人力与物力，而且测试结果一般不能现场完成，反演计算需要回到实验室进行处理，因此有必要专利技术一种小型，轻量化的新型多全息测试及反演的新装置，该装置在相应的智能控制系统不是本专利技术的重点，这里不详细说明，见与本专利技术同日申请的该装置的智能控制系统)的控制下，能自动调试，自动校正，自动测试，现场自动计算反演结果，以减少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度，同时特别能适合大型复杂自由稳定声场的现场作业。
技术实现思路
本专利技术的目的是钍对现有技术的的缺陷提，供一种小型、轻量化的新的声压测试及声学反演装置，该装置安装与调试都比较简单，测量时可以进行各种全息面的选择，测量与声学反演时可以减少大量的人力与物力，可以减轻人们的劳动强度，同时数据测量时采用新的校正与计算方法，大大提高了测量数据的精度，另外测量与反演装置采用了嵌入式系统，可以使装置做得很小，特别是在嵌入式系统中采用了并行处理技术，可以现场得到计算结果，所以别能适合现场作业。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种自由声场小型声全息测量及反演装置，该装置包括整个装置支撑调整机构I、传声器阵列纵向运动控制机构II、传声器阵列旋转运动控制机构III、传声器阵列竖向运动控制机构IV、传声器阵列横向运动控制机构V、传声器校正控制机构VI、虚拟球设置参考位置定位测量柱VII；所述的整个装置支撑调整机构I包括调节支撑I、调节支撑II、调节支撑III，三个调节支撑分别通过各自的丝杆电机与底座板上的螺孔相连，底座板上设有固定配重圆台，固定配重圆台固定在底座板上，底座板上还设有水平位置传感器K1，水平位置传感器K2，固定配重圆台上表面与立式支撑杆相连，立式支撑杆上端与纵向及旋转运动组件安装平台相连，立式支撑杆上端还设有激光接收器，纵向及旋转运动组件安装平台侧面设有电器箱与微型液晶显示触摸屏；所述的传声器阵列旋转运动控制机构III包括设在纵向及旋转运动组件安装平台下面的第一步进电机D1、第二步进电机D2，第一步进电机D1通过轴承与设在纵向及旋转运动组件安装平台的上异形齿轮副I其中一个齿轮相连，第二步进电机D2通过轴承与异形齿轮副I的另一个齿轮相连，异形齿轮副I通过设在纵向及旋转运动组件安装平台的机械连接组件分别与纵向运动控制机构II的纵向运动组件S1、纵向运动组件S2相连；所述的传声器阵列纵向运动控制机构II包括纵向运动组件S1、纵向运动组件S2、它们分别通过机械连接组件与异形齿轮副I相连，纵向运动组件S1还通过它的丝杆套I与坚向运动组件S1的机架G3相连，纵向运动组件S2还通过它的丝杆套II与坚向运动组件S2的机架G4相连；所述的传声器阵列竖向运动控制机构IV包括竖向运动组件S1、竖向运动组件S2，竖向运动组件S1通过其丝杆套III与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S2的基体T2相连，竖向运动组件S2通过其丝杆套IV与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S1的基体T1相连；所述的传声器阵列横向运动控制机构V包括传声器阵列主安装臂S1、传声器阵列主安臂S2、多条传声器阵列分安装臂、多个传声器组成，传声器阵列分安装臂分别安装在传声器阵列主安装臂S1、传声器阵列主安装臂S2上，传声器安装在传声器阵列分安装臂上；所述的传声器校正控制机构VI包括传声器校正机构I和传声器校正机构II，传声器校正机构I和传声器校正机构II分别固定竖向运动组件S2、竖向运动组件S1上；所述的调节支撑I包括丝杆电机M1、基座I，丝杆电机M1装在基座I里，调节支撑II包括丝杆电机M2、基座II，丝杆电机M2装在基座II里，调节支撑III包括丝杆电机M3、基座III，丝杆电机M3装在基座III里。本专利技术进一步的技术方案所述的纵向运动组件S1包括机架G1、轴承S1、丝杆I、丝杆套I、轴承S2、齿轮副II、第三步进电机D3，机架G1纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽II、另一块板内表面设有滑槽I，轴承S2固定在机架G1横向两块板中其中一块上，轴承S2与丝杆I一端相连，机架G1横向另一块板上固定轴承S1，轴承S1与丝杆I另一端相连，并且丝杆I穿过轴承S1与齿轮副II其中一个齿轮相连，齿轮副II中另一个齿轮与第三步进电机D3相连，丝杆套I套在丝杆I上，丝杆套I的横向杆分别置于滑槽I、滑槽II上；所述的纵向运动组件S2包括机架G2、轴承S3、丝杆II、丝杆套II、轴承S4、齿轮副III、第四步进电机D4，机架G2纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽IV、另一块板内表面设有滑槽III，轴承S4固定在机架G2横向两块板中其中一块板上，轴承S4与丝杆II一端相连，机架G2横向另一块板上固定有轴承S3，轴承S3与丝杆II另一端相连，并且丝杆II穿过轴承S3与齿轮副III其中一个齿轮相连，齿轮副III中另一个齿轮与第四步进电机D4相连，丝杆套II套在丝杆II上，丝杆套II的横向杆分别置于滑槽III、滑槽IV上；所述的竖向运动组件S1包括机架G3、轴承S5、丝杆III、丝杆套III、轴承S6、齿轮副IV、第五步进电机D5，机架G3的纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽VI、另一块板内表面设有滑槽V，轴承S6固定在机架G3横向两块板中其中一块板上，轴承S6与丝杆III一端相连，机架G3横向另一块板固定有轴承S5，轴承S5与丝杆III另一端相连，并且丝杆III穿过轴承S5与齿轮副IV其中一个齿轮相连，齿轮副IV中另一个齿轮与第五步进电机D5相连，丝杆套III套在丝杆III上，丝杆套III的横向杆分别置于滑槽V、滑槽VI上；所述的竖向运动组件S2包括机架G4、轴承S7、丝杆IV、丝杆套IV、轴承S8、齿轮副V、第六步进电机D6，机架G4纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽VIII、另一块内表面设有滑槽VII，轴承S8固定在机架G4的横向两块板中其中一块板上，轴承S8与丝杆IV一端相连，机架G4横向另一块板上固定有轴承S7，轴承S7与丝杆IV另一端相连，并且丝杆IV穿过轴承S7与齿轮副V其中一个齿轮相连，齿轮副V中另一个齿轮与第六步进电机D6相连，丝杆套IV套在丝杆IV上，丝杆套IV的横向杆分别置于滑槽VII、滑槽VIII上。本专利技术更进一步的技术方案所述的传声器阵列主安装臂S1包括基体T1，基体T1的一端设有轴承S10，另一端设有轴承S9，基体T1中间为空心，装有齿轮杆I，齿轮杆I的两端分别固定轴承S10、轴承S9上，基体T1一面设有步进电机D7，步进电机D7固定在基体T1上，第七步进电机D7轴上装有齿轮W1，齿轮W1通过凹口I与齿轮杆I啮合，基体T1另一面设有多个开口凹槽用于安装传声器阵列分安装臂，基体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由声场小型声全息测量及反演装置，其特征在于该装置包括整个装置支撑调整机构I、传声器阵列纵向运动控制机构II、传声器阵列旋转运动控制机构III、传声器阵列竖向运动控制机构IV、传声器阵列横向运动控制机构V、传声器校正控制机构VI、虚拟球设置参考位置定位测量柱VII；所述的整个装置支撑调整机构I包括调节支撑I(1)、调节支撑II(2)、调节支撑III(3)，三个调节支撑分别通过各自的丝杆电机与底座板(4)上的螺孔相连，底座板(4)上设有固定配重圆台(5)，固定配重圆台(5)固定在底座板(4)上，底座板(4)上还设有水平位置传感器K1(6)，水平位置传感器K2(7)，固定配重圆台(5)上表面与立式支撑杆(8)相连，立式支撑杆(8)上端与纵向及旋转运动组件安装平台(12)相连，立式支撑杆(8)上端还设有激光接收器(11)，纵向及旋转运动组件安装平台(12)侧面设有电器箱(9)与微型液晶显示触摸屏(10)；所述的传声器阵列旋转运动控制机构III包括设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)下面的第一步进电机D1(14)、第二步进电机D2(15)，第一步进电机D1(14)通过轴承与设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)上的异形齿轮副I(13)其中一个齿轮相连，第二步进电机D2(15)通过轴承与异形齿轮副I(13)的另一个齿轮相连，异形齿轮副I(13)通过设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)的机械连接组件(24)分别与纵向运动控制机构II的纵向运动组件S1(16)、纵向运动组件S2(17)相连；所述的传声器阵列纵向运动控制机构II包括纵向运动组件S1(16)、纵向运动组件S2(17)、它们分别通过机械连接组件(24)与异形齿轮副I(13)相连，纵向运动组件S1(16)还通过它的丝杆套I(1606)与坚向运动组件S1(18)的机架G3(1801)相连，纵向运动组件S2(17)还通过它的丝杆套II(1706)与坚向运动组件S2(19)的机架G4(1901)相连；所述的传声器阵列竖向运动控制机构IV包括竖向运动组件S1(18)、竖向运动组件S2(19)，竖向运动组件S1(18)通过其丝杆套III(1806)与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S2(21)的基体T2(2101)相连，竖向运动组件S2(19)通过其丝杆套IV(1906)与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S1(20)的基体T1(2001)相连；所述的传声器阵列横向运动控制机构V包括传声器阵列主安装臂S1(20)、传声器阵列主安臂S2(21)、多条传声器阵列分安装臂(22)、多个传声器(23)组成，传声器阵列分安装臂(22)分别安装在传声器阵列主安装臂S1(20)、传声器阵列主安装臂S2(21)上，传声器(23)安装在传声器阵列分安装臂(22)上；所述的传声器校正控制机构VI包括传声器校正机构I(25)和传声器校正机构II(26)，传声器校正机构I(25)和传声器校正机构II(26)分别固定竖向运动组件S2(19)、竖向运动组件S1(18)上；所述的调节支撑I(1)包括丝杆电机M1(102)、基座I(101)，丝杆电机M1(102)装在基座I(101)里，调节支撑II(2)包括丝杆电机M2(202)、基座II(201)，丝杆电机M2(202)装在基座II(201)里，调节支撑III(3)包括丝杆电机M3(302)、基座III(301)，丝杆电机M3(302)装在基座III(301)里。...

【技术特征摘要】
1.一种自由声场小型声全息测量及反演装置，其特征在于该装置包括整个装置支撑调整机构I、传声器阵列纵向运动控制机构II、传声器阵列旋转运动控制机构III、传声器阵列竖向运动控制机构IV、传声器阵列横向运动控制机构V、传声器校正控制机构VI、虚拟球设置参考位置定位测量柱VII；所述的整个装置支撑调整机构I包括调节支撑I(1)、调节支撑II(2)、调节支撑III(3)，三个调节支撑分别通过各自的丝杆电机与底座板(4)上的螺孔相连，底座板(4)上设有固定配重圆台(5)，固定配重圆台(5)固定在底座板(4)上，底座板(4)上还设有水平位置传感器K1(6)，水平位置传感器K2(7)，固定配重圆台(5)上表面与立式支撑杆(8)相连，立式支撑杆(8)上端与纵向及旋转运动组件安装平台(12)相连，立式支撑杆(8)上端还设有激光接收器(11)，纵向及旋转运动组件安装平台(12)侧面设有电器箱(9)与微型液晶显示触摸屏(10)；所述的传声器阵列旋转运动控制机构III包括设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)下面的第一步进电机D1(14)、第二步进电机D2(15)，第一步进电机D1(14)通过轴承与设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)上的异形齿轮副I(13)其中一个齿轮相连，第二步进电机D2(15)通过轴承与异形齿轮副I(13)的另一个齿轮相连，异形齿轮副I(13)通过设在纵向及旋转运动组件安装平台(12)的机械连接组件(24)分别与纵向运动控制机构II的纵向运动组件S1(16)、纵向运动组件S2(17)相连；所述的传声器阵列纵向运动控制机构II包括纵向运动组件S1(16)、纵向运动组件S2(17)、它们分别通过机械连接组件(24)与异形齿轮副I(13)相连，纵向运动组件S1(16)还通过它的丝杆套I(1606)与坚向运动组件S1(18)的机架G3(1801)相连，纵向运动组件S2(17)还通过它的丝杆套II(1706)与坚向运动组件S2(19)的机架G4(1901)相连；所述的传声器阵列竖向运动控制机构IV包括竖向运动组件S1(18)、竖向运动组件S2(19)，竖向运动组件S1(18)通过其丝杆套III(1806)与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S2(21)的基体T2(2101)相连，竖向运动组件S2(19)通过其丝杆套IV(1906)与传声器阵列横向运动控制机构V的传声器阵列主安装臂S1(20)的基体T1(2001)相连；所述的传声器阵列横向运动控制机构V包括传声器阵列主安装臂S1(20)、传声器阵列主安臂S2(21)、多条传声器阵列分安装臂(22)、多个传声器(23)组成，传声器阵列分安装臂(22)分别安装在传声器阵列主安装臂S1(20)、传声器阵列主安装臂S2(21)上，传声器(23)安装在传声器阵列分安装臂(22)上；所述的传声器校正控制机构VI包括传声器校正机构I(25)和传声器校正机构II(26)，传声器校正机构I(25)和传声器校正机构II(26)分别固定竖向运动组件S2(19)、竖向运动组件S1(18)上；所述的调节支撑I(1)包括丝杆电机M1(102)、基座I(101)，丝杆电机M1(102)装在基座I(101)里，调节支撑II(2)包括丝杆电机M2(202)、基座II(201)，丝杆电机M2(202)装在基座II(201)里，调节支撑III(3)包括丝杆电机M3(302)、基座III(301)，丝杆电机M3(302)装在基座III(301)里。2.如权利要求1所述的一种自由声场小型声全息测量及反演装置，其特征在于所述的纵向运动组件S1(16)包括机架G1(1601)、轴承S1(1602)、丝杆I(1605)、丝杆套I(1606)、轴承S2(1607)、齿轮副II(1603)、第三步进电机D3(1604)，机架G1(1601)纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽II(1609)、另一块板内表面设有滑槽I(1608)，轴承S2(1607)固定在机架G1(1601)横向两块板中其中一块上，轴承S2(1607)与丝杆I(1605)一端相连，机架G1(1601)横向另一块板上固定轴承S1(1602)，轴承S1(1602)与丝杆I(1605)另一端相连，并且丝杆I(1605)穿过轴承S1(1602)与齿轮副II(1603)其中一个齿轮相连，齿轮副II(1603)中另一个齿轮与第三步进电机D3(1604)相连，丝杆套I(1606)套在丝杆I(1605)上，丝杆套I(1605)的横向杆分别置于滑槽I(1608)、滑槽II(1609)上；所述的纵向运动组件S2(17)包括机架G2(1701)、轴承S3(1702)、丝杆II(1705)、丝杆套II(1706)、轴承S4(1707)、齿轮副III(1703)、第四步进电机D4(1704)，机架G2(1701)纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽IV(1709)、另一块板内表面设有滑槽III(1708)，轴承S4(1707)固定在机架G2(1701)横向两块板中其中一块板上，轴承S4(1707)与丝杆II(1705)一端相连，机架G2(1701)横向另一块板上固定有轴承S3(1702)，轴承S3(1702)与丝杆II(1705)另一端相连，并且丝杆II(1705)穿过轴承S3(1702)与齿轮副III(1703)其中一个齿轮相连，齿轮副III(1703)中另一个齿轮与第四步进电机D4(1704)相连，丝杆套II(1706)套在丝杆II(1705)上，丝杆套II(1705)的横向杆分别置于滑槽III(1708)、滑槽IV(1709)上；所述的竖向运动组件S1(18)包括机架G3(1801)、轴承S5(1802)、丝杆III(1805)、丝杆套III(1806)、轴承S6(1807)、齿轮副IV(1803)、第五步进电机D5(1804)，机架G3(1801)的纵向两个板中其中一块板内表面设有滑槽VI(1809)、另一块板内表面设有滑槽V(1808)，轴承S6(1807)固定在机架G3(1801)横向两块板中其中一块板上，轴承S6(1807)与丝杆III(1805)一端相连，机架G3(1801)横向另一块板固定有...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍松，吴小龙，韦红霞，
申请(专利权)人：柳州市展虹科技有限公司，广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45