[發(fā)明專利]一種采用脈沖法測(cè)量聲學(xué)材料隔聲量的裝置和測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310014637.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN103115966A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯宏;孫亮;楊建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/11
• 分類號(hào): G01N29/11
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種采用脈沖法測(cè)量聲學(xué)材料隔聲量的裝置，其特征在于：包括聲管、脈沖聲源、傳聲器、功率放大器、信號(hào)調(diào)理器、適配器和數(shù)據(jù)采集裝置；聲管由一段大直徑圓柱管、圓錐管和小直徑圓柱管依次同軸固定連接而成，大直徑圓柱管內(nèi)徑與脈沖聲源直徑相同，小直徑圓柱管內(nèi)徑小于30mm，且小直徑圓柱管管壁厚度大于3mm；在小直徑圓柱管側(cè)壁上開有三個(gè)垂直于小直徑圓柱管中心軸線的用于安裝傳聲器的通孔，通孔直徑等于傳聲器直徑；從小直徑圓柱管連接圓錐管的一端到小直徑圓柱管的外端，小直徑圓柱管側(cè)壁上的三個(gè)通孔依次分別為第一通孔、第二通孔、第三通孔；第一通孔中心距圓錐管小口端的軸向距離不大于10cm，第二通孔中心距待測(cè)材料端面的軸向距離大于17cm，第三通孔中心距小直徑圓柱管外端的軸向距離大于17cm；在大直徑圓柱管內(nèi)安裝有脈沖聲源；在小直徑圓柱管外端螺紋連接有后蓋，后蓋材質(zhì)與小直徑圓柱管材質(zhì)相同，后蓋直徑與小直徑圓柱管相同；適配器通過功率放大器給脈沖聲源提供激勵(lì)信號(hào)；傳聲器接收聲管內(nèi)的信號(hào)并通過信號(hào)調(diào)理器傳遞給適配器，并由適配器傳遞給數(shù)據(jù)采集裝置。

2.采用權(quán)利要求1所述裝置的聲學(xué)材料隔聲量的測(cè)量方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：將待測(cè)樣本加工為圓柱型，且待測(cè)樣本直徑與小直徑圓柱管直徑相同；將待測(cè)樣本放置在小直徑圓柱管上第二通孔與第三通孔之間位置，并擰好后蓋；

步驟2：采用大直徑圓柱管內(nèi)的脈沖聲源發(fā)出脈沖聲波，在第一通孔處安裝傳聲器，其中脈沖聲源的激勵(lì)信號(hào)的傅立葉變換為H_e(ω)、傳聲器測(cè)得的響應(yīng)信號(hào)的傅立葉變換為H_r(ω)，得到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為

H(ω)=Hr(ω)He(ω);]]>

步驟3：根據(jù)步驟2得到的整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)H(ω)以及所需的脈沖聲，得到所需的脈沖聲源的激勵(lì)信號(hào)頻譜H_x(ω)：

Hx(ω)=Hy(ω)H~(ω)|H(ω)|2+p2;]]>

其中H_y(ω)為所需的脈沖聲的幅度譜，表示H(ω)的共軛，p表示整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中噪聲與所需脈沖聲信號(hào)的頻譜密度之比；

步驟4：將小直徑圓柱管中第一通孔封閉，并在第二通孔處安裝傳聲器；對(duì)步驟3得到的激勵(lì)信號(hào)頻譜H_x(ω)進(jìn)行反傅立葉變換，得到所需的脈沖聲源的激勵(lì)信號(hào)，并以該激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)脈沖聲源；第二通孔處的傳聲器接收到脈沖聲源發(fā)出的入射脈沖信號(hào)和經(jīng)過待測(cè)樣本反射后的回波信號(hào)，并對(duì)入射脈沖信號(hào)作FFT變換，得到入射脈沖信號(hào)FFT變換為pⁱ(ω)；

步驟5：將小直徑圓柱管中第二通孔也封閉，并在第三通孔處安裝傳聲器；采用與步驟4中相同的激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)脈沖聲源，第三通孔處的傳聲器接收到脈沖聲源發(fā)出的透射脈沖信號(hào)和經(jīng)過小直徑圓柱管末端反射后的二次反射波信號(hào)，并對(duì)透射脈沖信號(hào)作FFT變換，得到透射脈沖信號(hào)FFT變換為p^t(ω)；

步驟6：得到聲壓透射系數(shù)t_p為

tp=pt(ω)pi(ω)]]>

待測(cè)樣本的隔聲量TL為：

TL=20lg1tp.]]>