[發明專利]一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置及方法

有效

• 申請號: 201210044567.X
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102651842A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 閆磊;楊曉偉;朱剛;劉鑫;孫鳳舉
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于聲學計量技術領域，具體涉及一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置及方法。

背景技術

傳聲器又稱“聲電換能器”，是把空氣中聲信號轉換為電信號的變換裝置，其靈敏度具有相位特性。近年來隨著現代聲學測試技術不斷發展，出現了聲全息分析、聲測目標定位、聲測故障分析、聲振耦合分析、駐波管法材料參數分析等新技術，這些技術的測量系統一般需要兩只以上的傳聲器，例如在聲測目標定位測量系統中，由于聲傳播的時延特點，多只傳聲器在不同位置測量到的聲壓幅值與相位會有差別，多通道測量系統通過傳聲器的相對位置和多只傳聲器的聲壓相位信息可以計算出聲源的強度、大小、方向與距離，測量系統各通道之間的相位差是影響測量結果準確性的主要因素，目前尚未有相關方法可產生標準聲源，以達到校準多通道聲學測量系統的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置及方法，可以實現多通道聲場同步控制，發生各通道之間任意聲壓幅值及相位差，解決多通道測量系統的標準聲源模擬以及相位差同步校準問題。

本發明的技術方案如下：一種傳聲器任意聲壓相位差發生方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、將多通道聲學測量系統的M個傳聲器分別安裝在M個有源耦合腔的一端，M個參考傳聲器分別一一對應安裝在有源耦合腔的另一端，其中，M∈(2，30)；

步驟2、根據多通道聲學測量系統的M個傳聲器之間的相對坐標，模擬聲源相對于M個傳聲器的坐標及其輻射強度，計算獲得M個傳聲器所處位置的聲壓幅值P_n與相位φ_n(n＝1，2，…，M)；

步驟3、利用通過數據采集卡、信號放大器A與M個參考傳聲器相連接的計算機控制多通道信號源驅動有源耦合腔產生聲壓信號，M個參考傳聲器監控有源耦合腔內的聲壓幅值及相位，通過信號放大器A和數據采集卡反饋給計算機，形成M個獨立的反饋控制閉環回路，計算機控制有源耦合腔內的聲壓幅值與相位等于步驟2中的計算結果P_n、φ_n(n＝1，2，…，M)；

步驟4、通過信號放大器B與多通道聲學測量系統相連接的M個傳聲器此時處于模擬聲源環境下，模擬聲源的各項參數均已知，可以通過與多通道聲學測量系統測量的結果比較實現對該系統的模擬聲源的測量校準。

一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置，該發生裝置包括若干個有源耦合腔、若干個參考傳聲器、計算機以及多通道信號源，其中，若干個參考傳聲器一一對應固定安裝在若干個有源耦合腔的一端，若干個參考傳聲器通過信號放大器A與數據采集卡連接，數據采集卡與計算機相連接，將由若干個參考傳聲器檢測到若干個有源耦合腔的信號，經過信號放大器A放大后，由數據采集卡采集輸入到計算機中；計算機通過多通道信號源與若干個有源耦合腔相連接，控制由多通道信號源輸入到若干個有源耦合腔的信號。

所述的若干個有源耦合腔安裝有若干個參考傳聲器的另一端固定安裝有若干個傳聲器，若干個傳聲器通過信號放大器B與多通道聲學測量系統相連接，通過計算機控制若干個有源耦合腔的聲壓幅值及相位與預設值完全一致，從而為多通道聲學測量系統提供已知的標準聲源模擬。

所述的多通道信號源由若干臺33220A型函數發生器組成，多通道信號源產生的每一個通道信號都單獨由一臺3320A型函數發生器產生。

所述的數據采集卡為NI-PCI-4472動態信號采集卡。

本發明的顯著效果在于：本發明所述的一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置及方法，可以實現多通道傳聲器聲源同步控制，發生各通道之間任意聲壓相位差，可為校準多通道聲學測試系統提供各種模式的模擬聲源；同時，聲壓級控制精度達到0.1dB，相位差控制精度可達到0.1°。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種傳聲器任意聲壓相位差發生裝置示意圖；

圖中：1、傳聲器；2、有源耦合腔；3、參考傳聲器；4、信號放大器A；5、數據采集卡；6、計算機；7、多通道信號源；8、多通道聲學測量系統；9、信號放大器B。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。