体积声源的校准装置制造方法及图纸

本申请涉及一种体积声源的校准装置。所述装置包括：体积声源，用于产生声波；声波导管，所述声波导管的一端与所述体积声源连接，所述声波导管用于传导声波，所述体积声源的工作频率小于所述声波导管的截止频率；测量分析模块，所述测量分析模块与所述体积声源和所述声波导管连接，所述测量分析模块用于采集所述声波在所述声波导管中传导时的声压和声强以及所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的输出电压，所述声压、所述声强和所述输出电压联合用于校准所述体积声源的灵敏度与频率响应。采用本装置能够对体积声源进行校准。校准。校准。

【技术实现步骤摘要】
体积声源的校准装置


[0001]本申请涉及声源校准领域，特别是涉及一种体积声源的校准装置。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，体积声源广泛应用于汽车、船舶、飞机及大型机械领域中对产品的NVH性能进行改进和优化的过程。通常情况下，声源的校准是在点声源假设实现的。但是点声源假设的前提是声源几何尺寸远小于声波波长，而对于某些体积声源尤其是低频体积声源不满足点声源的假设条件，从而无法进行这些体积声源的校准。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种体积声源的校准装置。
[0004]一种体积声源的校准装置，所述装置包括：
[0005]体积声源，用于产生声波；
[0006]声波导管，所述声波导管的一端与所述体积声源连接，所述声波导管用于传导声波，所述体积声源的工作频率小于所述声波导管的截止频率；
[0007]测量分析模块，所述测量分析模块与所述体积声源和所述声波导管连接，所述测量分析模块用于采集所述声波在所述声波导管中传导时的声压和声强以及所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的输出电压，所述声压、所述声强和所述输出电压联合用于校准所述体积声源的灵敏度与频率响应。
[0008]在一个实施例中，所述声波导管为矩形声波导管或者圆柱形声波导管。
[0009]在一个实施例中，所述声波导管的截止频率远高于所述体积声源的工作频率上限。
[0010]在一个实施例中，所述声波导管的导管截面积大于所述体积声源的发声口面积，所述声波导管的长度大于所述体积声源的工作频率下限所对应波长的二分之一。
[0011]在一个实施例中，所述测量分析模块包括声强测量仪和多通道声分析仪；
[0012]所述声强测量仪与所述声波导管两端中的另一端连接；
[0013]所述多通道声分析仪的第一通道与所述声强测量仪连接，用于经由所述声强测量仪采集所述体积声源产生的声波在所述声波导管中传导时的声压和声强；所述多通道声分析仪的第二通道与所述体积声源连接，用于采集所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的输出电压。
[0014]在一个实施例中，所述多通道声分析仪的第一通道的测量函数为所述声波在所述声波导管中传播时的声强自功率谱函数以及声压的自功率谱函数，所述多通道声分析仪的第二通道的测量函数为所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的电压自功率谱函数。
[0015]在一个实施例中，所述多通道声分析仪的自定义函数为质点运动速度函数，质点运动速度函数以所述声强自功率谱函数以及所述声压自功率谱函数为自变量。
[0016]在一个实施例中，所述多通道声分析仪还用于根据所述声压和所述声强计算所述声波导管截面上的质点运动速度幅值；根据所述质点运动速度幅值和所述输出电压，确定所述体积声源校准后的灵敏度；根据所述体积声源校准后的灵敏度，确定所述体积声源校准后的频率响应。
[0017]在一个实施例中，所述多通道声分析仪还用于在所述声波导管的截面上均匀选取多个测量点；将各所述测量点在参考频率下的声强和声压的比值，作为相应的质点运动速度幅值；根据所述参考频率下所述截面上的质点运动速度幅值，分别确定所述参考频率下所述体积声源校准后的体积速度声源灵敏度、校准后的体积加速度声源灵敏度以及校准后的体积位移声源灵敏度。
[0018]在一个实施例中，所述多通道声分析仪还用于获取所述体积声源在各工作频率下校准后的灵敏度；根据所述体积声源在各工作频率下校准后的灵敏度与所述体积声源在所述参考频率下校准后的灵敏度的偏差，得到所述体积声源校准后的频率响应。
[0019]上述体积声源的校准装置，基于声波在声波导管中传播的特性，即在声波频率低于声波导管的截止频率时声波表现为一维平面声波的先验知识，将待校准的体积声源产生的声波在声波导管里传播，进而采集声压、声强以及内置传感器的输出电压，根据一维平面声波的传播特性，其声压不随距离变化的特征，基于采集到的数据即可确定体积声源的灵敏度与频率响应，从而可以将灵敏度与频率响应用于在体积声源的使用中进行校准，实现了体积声源的校准。
附图说明
[0020]图1为一个实施例中体积声源的校准装置的结构框图；
[0021]图2为一个实施例中声波导管的示意图；
[0022]图3为另一个实施例中体积声源的校准装置的结构框图。
具体实施方式
[0023]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0024]随着技术的发展，体积声源广泛应用于汽车、船舶、飞机及大型机械领域中对产品的NVH(噪声、振动与声振粗糙度，Noise、Vibration、Harshness)性能进行改进和优化的过程，具体为用于噪声源识别中的空气声或结构声传递路径分析(TPA)，该分析方法分为直接法和互易法。其中，直接法是将体积声源放在可能产生能量激励的位置，测量各接收点的响应声压级；互易法采用互易原理，将体积声源放在声振接收点，在激励源处采用传声器或加速度计进行测量，然后通过激励的体积值Q和测量声压级P或加速度a得到从噪声源到接收点的频率响应函数。
[0025]具体地，采用直接法得到的频率响应函数如式(1)所示：
[0026][0027]上式(1)中：
[0028]H
QP
——接受者到噪声源的声传递函数；
[0029]P
R
——接受者的声压级；
[0030]Q
S
——噪声源的体积速度。
[0031]进一步的，在得到各条可能的传递路径的频率响应函数后，通过传递路径分析算法来找到主要噪声源，从而对产品的NVH性能进行优化设计。最常见的体积声源为体积速度声源，除此以外还有体积加速度声源和体积位移声源。
[0032]通过式(1)可以看出，在传递路径分析(TPA)过程中，体积速度(或者体积位移，或者体积加速度)的量值对于分析声
‑
声或声
‑
振传递路径的频率响应函数直接相关，进而影响噪声源的识别结果，这就对体积声源的体积速度值(或者体积加速度值，或者体积位移值)的准确提出了要求。可以理解，通常产品再出厂时会标示出参考的体积速度(或者体积位移，或者体积加速度)，但随着产品的不断使用，这些参数会发生变化，因此有必要对体积声源进行计量校准。
[0033]在本申请的一个实施例中，如图1所示，提供了一种体积声源的校准装置，该体积声源的校准装置包括体积声源100、声波导管200和测量分析模块300。其中，体积声源100用于产生声波；声波导管200的一端与体积声源100连接，用于传导声波；体积声源100的工作频率小于声波导管200的截止频率；测量分析模块300与体积声源100和声波导管200连接，用于采集声波在声波导管200中传导时的声压和声强、以及体积声源10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体积声源的校准装置，其特征在于，所述装置包括：体积声源，用于产生声波；声波导管，所述声波导管的一端与所述体积声源连接，所述声波导管用于传导声波，所述体积声源的工作频率小于所述声波导管的截止频率；测量分析模块，所述测量分析模块与所述体积声源和所述声波导管连接，所述测量分析模块用于采集所述声波在所述声波导管中传导时的声压和声强以及所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的输出电压，所述声压、所述声强和所述输出电压联合用于校准所述体积声源的灵敏度与频率响应。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声波导管为矩形声波导管或者圆柱形声波导管。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述声波导管的截止频率远高于所述体积声源的工作频率上限。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述声波导管的导管截面积大于所述体积声源的发声口面积，所述声波导管的长度大于所述体积声源的工作频率下限所对应波长的二分之一。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量分析模块包括声强测量仪和多通道声分析仪；所述声强测量仪与所述声波导管两端中的另一端连接；所述多通道声分析仪的第一通道与所述声强测量仪连接，用于经由所述声强测量仪采集所述体积声源产生的声波在所述声波导管中传导时的声压和声强；所述多通道声分析仪的第二通道与所述体积声源连接，用于采集所述体积声源通过所述声波导管传导声波时内置传感器的输出电压。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莹，郑浩锐，魏亮，李平，
申请(专利权)人：河南广电计量检测有限公司广电计量检测南宁有限公司，
类型：发明
国别省市：