[發明專利]多通道傳聲器相位校準系統及其校準方法

在審

• 申請號: 201711142402.5
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107690121A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 王煜;紀紅剛;臧春華;王繼承;吳群力
• 申請（專利權）人: 廣東省珠海市質量計量監督檢測所
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 王賢義

1.一種多通道傳聲器相位校準系統，它包括功率放大器（1）、數據采集儀（2）以及與所述數據采集儀（2）相連接的數據分析終端（3），其特征在于：所述多通道傳聲器相位校準系統還包括分別與所述功率放大器（1）以及所述數據采集儀（2）相連接的校準機構（4），所述校準機構（4）包括揚聲器（41）以及聲波管（42），所述揚聲器（41）與所述功率放大器（1）相連接，所述聲波管（42）的首端與所述揚聲器（41）的輸出端相連接，所述聲波管（42）的末端適配塞設有吸音塊（43），所述吸音塊（43）的首端呈圓錐形，所述吸音塊（43）的末端呈圓柱形，所述吸音塊（43）的首端適配置于所述聲波管（42）的末端的內部，所述吸音塊（43）的末端置于所述聲波管（42）的末端的外部,所述聲波管（42）上適配設有至少一個模塊化傳聲器安裝座（44），每個所述模塊化傳聲器安裝座（44）上設置有若干個傳聲器（441）。

2.根據權利要求1所述的多通道傳聲器相位校準系統，其特征在于：所述吸音塊（43）的呈圓錐形的首端的錐頂與所述聲波管（42）的中軸線處于同一水平線上。

3.根據權利要求2所述的多通道傳聲器相位校準系統，其特征在于：所述模塊化傳聲器安裝座（44）均設置在所述吸音塊（43）的首端與所述聲波管（42）的首端之間的區間范圍內，每個所述模塊化傳聲器安裝座（44）上設置有四個傳聲器安裝孔（441），四個所述傳聲器安裝孔（441）沿所述模塊化傳聲器安裝座（44）的外壁呈圓周分布。

4.根據權利要求3所述的多通道傳聲器相位校準系統，其特征在于：所述傳聲器安裝孔（441）上適配設置有一個傳聲器（442），所述傳聲器（442）的長度方向與所述聲波管（42）的長度方向相垂直，所述傳聲器（442）與所述數據采集儀（2）相連接。

5.根據權利要求4所述的多通道傳聲器相位校準系統，其特征在于：所述聲波管（42）上依次適配設有四個所述模塊化傳聲器安裝座（44），四個所述模塊化傳聲器安裝座（44）依次連接裝配。

6.根據權利要求5所述的多通道傳聲器相位校準系統，其特征在于：所述揚聲器（41）的輸出端的端面與首個所述模塊化傳聲器安裝座（44）的傳聲器安裝孔（441）之間的距離長度范圍為90-140mm，每個所述模塊化傳聲器安裝座（44）的長度范圍為30-45mm，每兩個相鄰的所述模塊化傳聲器安裝座（44）上傳聲器安裝孔（441）之間的距離長度范圍為25-60mm，所述吸音塊（43）的首端與所述聲波管（42）的末端之間的距離長度范圍為300-450mm，所述吸音塊（43）的呈圓錐形的首端的長度范圍為165mm-170mm。

7.一種采用權利要求6所述的多通道傳聲器相位校準系統來實現的多通道傳聲器相位校準方法，其特征在于：它包括以下步驟：

A.所述功率放大器（1）為所述揚聲器（41）提供功率放大，接著所述揚聲器（41）往所述聲波管（42）內部輸出聲壓信號；

B.每個所述傳聲器（442）接收到步驟A中的聲壓信號并將相對應的聲壓信號傳送至所述數據采集儀（2）中，其中由首個所述模塊化傳聲器安裝座（44）上的傳聲器（442）傳出的聲壓信號為參考安裝位置聲壓信號p_r0(t)，由其余剩下的模塊化傳聲器安裝座（44）上的傳聲器（442）傳出的聲壓信號為安裝位置聲壓信號p_ri(t)(i=1,2,3...)；

C.所述數據分析終端（3）對所述數據采集儀（2）所采集到的參考安裝位置聲壓信號p_r0(t)以及安裝位置聲壓信號p_ri(t)(i=1,2,3...)進行快速傅里葉變化得到P_r0(f)和P_i(f)(i=1,2,3…)；

D.取P_r0(f)和P_i(f)(i=1,2,3…)的相位，從而得到pahse_0(f)和phase_i(f)(i=1,2,3…)；

E.所述數據分析終端（3）計算待校準傳聲器相位phase_if(f)=phase_0(f)-phase_r0(f)+phase_i(f)+phase_0i(f)；

F.結束校準。

8.根據權利要求7所述的多通道傳聲器相位校準方法，其特征在于：所述步驟C、步驟D以及步驟E的依據公式為：

標準傳聲器靈敏度(1)

待校準傳聲器i靈敏度(2)

由式(1)和(2)可得：

(3)

(4)

(5)

(6)

由式(3)、(4)、(5)和(6)，可得

(7)

由式(3)和(7)，可得

式中， Zr為標準傳聲器的安裝位置，Zi為校準傳聲器的安裝位置，r為反射系數，Ui和Ur為采集系統測量的電壓信號值。