一种全频带PP声强自动测量装置和测量方法制造方法及图纸

一种全频带PP声强自动测量装置和测量方法，所述测量装置包括固定参考传声器和可移动传声器，所述固定参考传声器和可移动传声器之间以轴线共线或轴线平行的形式放置。所述测量方法利用pp声强测量法在测量过程中，一个作为参考传声器不移动，另一个可移动传声器通过定位装置，移动到特定位置测量声信号。本发明专利技术申请的技术方案解决两传声器不适配和人工调距的问题，可以实现固定声源任意位置处全频带声强的测量，成本更低，效率更高，可广泛应用于声强的测试中。强的测试中。强的测试中。

【技术实现步骤摘要】
一种全频带PP声强自动测量装置和测量方法


[0001]本专利技术属于声强测试设备领域，具体涉及一种全频带PP声强自动测量装置和测量方法。

技术介绍

[0002]声强测量主要运用于噪声源识别和声功率测试。因为声强是矢量，它不仅能给出测点处的声波平均能流密度大小，还能显示声能流的方向。因此声强法无论在近场还是远场、自由场还是扩散场中都能使用，尤其适用于现场声源的声功率测试。
[0003]PP声强测量法是当前技术中最为常见的声强测量方法，现有技术中在PP法测量声强时，通常使用两个传声器，通过测量声场的声压梯度获得声强结果。PP声强测量应用广泛，但现有的测试系统却存在声强探头昂贵和测试效率低的难题。现有技术中，声强探头昂贵的原因是因为其探头由两个传声器组成，而且要求这两个传声器之间要具有很高的匹配精度才能保证测量的准确性，需要从大量传声器中选配出具有良好一致性的一对导致成本高昂。测试效率低是因为PP声强测量的频率范围由传声器间距决定，一种传声器间距只对应一个频带，全频带声强测量需要将每个间距所对应频段的声强拼接得到，获得31.5Hz~10KHz频带对应的声强，一般需要50毫米、12毫米和6毫米三个间距的声强测量结果，另外现有声强测量系统的传声器间距都是人工调节，效率低且存在人为误差。
[0004]因此非常急需开发一种传声器之间无须严格匹配要求，并且可以自动调距的全频带声强测量装置，可以有效降低成本，进一步提高声强测量的简便性以及准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无匹配双传声器全频带PP声强自动测量装置和测量方法。
[0006]按照本专利技术提供的一种无匹配双传声器全频带PP声强自动测量装置，其主要技术方案为：包括固定参考传声器和可移动传声器，所述固定参考传声器和可移动传声器之间以轴线共线或轴线平行的形式放置。
[0007]还包括支撑架和定位装置，所述支撑架上部的一端固定有所述固定参考传声器，所述支撑架上设有所述定位装置，所述定位装置与所述可移动传声器相连，所述可移动传声器通过所述定位装置的移动来改变其与所述固定参考传声器之间的距离。
[0008]所述固定参考传声器和所述可移动传声器之间的相位无须完全匹配。
[0009]所述固定参考传声器为一个，所述可移动传声器至少为一个。
[0010]所述定位装置包括动作部件和电机，所述电机驱使所述动作部件来实现所述可移动传声器位置的自动调节。
[0011]一种全频带PP声强自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：任选一个固定参考传声器和至少一个可移动传声器，所述固定参考传声器和所述可移动传声器之间的相位无须严格匹配，将声强自动测量装置放置于距离待测声源合
适的位置；S2：测量过程中，固定参考传声器的位置固定不动，采集所述固定参考传声器的声信号，并采集可移动传声器依次移动到6个测量位置点时的声信号；S3：以固定参考传声器的声信号为共同参考基准，将所述移动传声器在6个测量位置点测得对应的声信号，将6个声信号分为小间距、中间距和大间距三组声信号，直接计算6个测量位置点的声信号与固定参考传声器的声信号之间的第一传递函数，通过第一传递关系进而计算出三个间距位置组内两个测量位置点间的第二传递函数；所述小间距、中间距和大间距分别对应高频段、中频段和低频段测量结果，将所述高频段、中频段和低频段组合后覆盖31.5 Hz~10 KHz的全频带段；S4：利用互谱法原理对上一步骤中计算得到的第一传递函数和第二传递函数进行分析处理，得到声强自动测量装置所处位置的声强。
[0012]所述步骤S2中，所述可移动传声器在测量位置点之间的移动顺序不固定。
[0013]所述可移动传声器在测量位置点之间的移动顺序为从一端到另一端的单方向逐点顺序移动。待测声源中心位于所述可移动传声器的轴线上，且所述待测声源中心与所述可移动传声器之间没有其它物体阻隔。
[0014]所述可移动传声器的可移动位置包括6个测量位置点，所述测量位置点处在同一条直线上，所述固定参考传声器的位置点与所述6个测量位置点共线或不共线，所述6个测量位置点的正中间存在一个对称中心点，6个测量位置点按照到对称中心点的距离分为对称分布的小间距、中间距和大间距三个间距位置组，每个间距位置组包括以所述对称中心点为中心的两个测量位置点，所述三个间距位置组内的两个测量位置点的固定间距分别为小间距6mm、中间距12mm和大间距50mm。
[0015]与现有技术中的PP声强测量系统相比，本专利技术提供的全频带pp声强自动测量装置和测量方法具有以下优点：首先，本专利技术申请的技术方案中，两个传声器之间无须有很高的适配性，任选两个同型号的传声器组成声强探头，可有效降低挑选传声器的成本和挑选难度；其次，本专利技术申请的技术方案中，首次采用固定参考传声器和可移动传声器的结构，进而解除了两个传声器与声源之间共线位置的限定。现有技术中两个严格匹配传感器与声源之间需要共线放置，而本专利技术申请中固定参考传声器和可移动传声器的轴线位置还可以实现平行放置，从而可以无限接近声源，不受传感器尺寸的限制，大大提高了测量范围；最后，本专利技术申请技术方案中的声强测量方法精度更高，适应性更好，测量效率更高。本专利技术申请技术方案无需人工移动传感器，采用定位装置进行高精度确定传声器的位置，并利用定位装置中的动作部件实现自动调节传声器间距，根据需要灵活的在6个测量点之间移动，完成三个间距对应的声强信号的测量，可显著消除人为误差对测量结果的影响，显著提高测量效率。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0017]图2是本专利技术的传声器测点位置的示意图。
具体实施方式
[0018]参见图1，一种全频带PP声强自动测量装置，包括固定参考传声器1、可移动传声器2，还包括支撑架8和定位装置。
[0019]所述固定参考传声器1和可移动传声器2之间以轴线共线或轴线平行的形式放置。所述固定参考传声器1固定在固定传声器底座3上。需要说明的是，轴线共线放置是指所述固定参考传声器1和可移动传声器2可以与声源放置在一条直线上，也就是现有技术中的pp声强测量装置的传声器的摆放位置。这种前后的放置形式受到传声器本身尺寸的限制，不能无限靠近待测声源，进行靠近声源位置处全频带声强的测量；而本专利技术申请中所述固定参考传声器1和可移动传声器2二者还可以轴线平行的形式放置，这样就可以解决现有技术中轴线共线放置的弊端，可移动传声器2可以无限靠近声源，获得所有位置处全频带的测量，应用更广泛。
[0020]所述固定参考传声器1和所述可移动传声器2之间的相位无须完全匹配。本专利技术是利用所述固定传声器1作为参考，所述可移动传声器2可以根据不同频带要求移动相对应的距离，二者无须相位完全匹配。传统的的pp声强测量方法为了进行更准确的测量，这两个传声器必须是经过严谨精密的筛选，理想的声强探头应该是选择两个同型号，幅值和相位完全匹配的传声器，其对传声器的挑选难度很大。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全频带PP声强自动测量装置，其特征在于，包括固定参考传声器和可移动传声器，所述固定参考传声器和可移动传声器之间以轴线共线或轴线平行的形式放置。2.根据权利要求1所述的全频带PP声强自动测量装置，其特征在于，还包括支撑架和定位装置，所述支撑架上部的一端固定有所述固定参考传声器，所述支撑架上设有所述定位装置，所述定位装置与所述可移动传声器相连，所述可移动传声器通过所述定位装置的移动来改变其与所述固定参考传声器之间的距离。3.根据权利要求1所述的全频带PP声强自动测量装置，其特征在于，所述固定参考传声器和所述可移动传声器之间的相位无须完全匹配。4.根据权利要求1所述的全频带PP声强自动测量装置，其特征在于，所述固定参考传声器为一个，所述可移动传声器至少为一个。5.根据权利要求2所述的全频带PP声强自动测量装置，其特征在于，所述定位装置包括动作部件和电机，所述电机驱使所述动作部件来实现所述可移动传声器位置的自动调节。6.一种全频带PP声强自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：任选一个固定参考传声器和至少一个可移动传声器，所述固定参考传声器和所述可移动传声器之间的相位无须严格匹配，将声强自动测量装置放置于距离待测声源合适的位置；S2：测量过程中，固定参考传声器的位置固定不动，采集所述固定参考传声器的声信号，并采集可移动传声器依次移动到6个测量位置点时的声信号；S3：以固定参考传声器的声信号为共同参考基准，将所述移动传声器在6个测量位置点测得对应的声信号，将6个声信号分为小间距、中间距和大间距三组声信号，直接计算6个测量位置点的声信号与固定参考传声器的声信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，李佳琪，王晶，刘恒，吴爽，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：