[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

技術領域

本發明涉及一種多通道傳聲器相位校準系統及其校準方法。

背景技術

目前，儀器廠家生產的相位校準器只能實現一次校準一個傳聲器，校準效率低。目前，由于聲源定位技術的發展和推廣，傳聲器矩陣得以推廣使用，而傳聲器矩陣中，傳聲器相位直接決定了聲源定位的準確性，為此，需要開發多通道傳聲器相位校方法和設備。

而目前相位校準設備中，對于傳聲器的安裝和校準設備末端的結構形式考慮少，導致傳聲器相位校準時數值波動范圍大；校準效率低，一次只能校準一個；或者需要的參考傳聲器多，需要2個或者2個以上；縱向安裝方式中，傳聲器的間距必須足夠大，否則會影響校準傳聲器的頻率范圍。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種合理設計耦合腔和傳聲器的多通道傳聲器相位校準系統，采用該多通道傳聲器相位校準系統來進行的多通道傳聲器相位校準方法能實現采用一個參考傳聲器，同時校準3個傳聲器，且校準相位誤差滿足：±0.5°50Hz-1000Hz；±1.0°1000Hz-4000Hz；±2.0°4000Hz-6000Hz的要求。

本發明所采用的技術方案是：本發明中的多通道傳聲器相位校準系統包括功率放大器、數據采集儀以及與所述數據采集儀相連接的數據分析終端，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以及所述數據采集儀相連接的校準機構，所述校準機構包括揚聲器以及聲波管，所述揚聲器與所述功率放大器相連接，所述聲波管的首端與所述揚聲器的輸出端相連接，所述聲波管的末端適配塞設有吸音塊，所述吸音塊的首端呈圓錐形，所述吸音塊的末端呈圓柱形，所述吸音塊的首端適配置于所述聲波管的末端的內部，所述吸音塊的末端置于所述聲波管的末端的外部，所述聲波管上適配設有至少一個模塊化傳聲器安裝座，每個所述模塊化傳聲器安裝座上設置有若干個傳聲器。

所述吸音塊的呈圓錐形的首端的錐頂與所述聲波管的中軸線處于同一水平線上。

所述模塊化傳聲器安裝座均設置在所述吸音塊的首端與所述聲波管的首端之間的區間范圍內，每個所述模塊化傳聲器安裝座上設置有四個傳聲器安裝孔，四個所述傳聲器安裝孔沿所述模塊化傳聲器安裝座的外壁呈圓周分布。

所述傳聲器安裝孔上適配設置有一個傳聲器，所述傳聲器的長度方向與所述聲波管的長度方向相垂直，所述傳聲器與所述數據采集儀相連接。

所述聲波管上依次適配設有四個所述模塊化傳聲器安裝座，四個所述模塊化傳聲器安裝座依次連接裝配。

所述揚聲器的輸出端的端面與首個所述模塊化傳聲器安裝座的傳聲器安裝孔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上傳聲器安裝孔之間的距離長度范圍為25-60mm，所述吸音塊的首端與所述聲波管的末端之間的距離長度范圍為300-450mm，所述吸音塊的呈圓錐形的首端的長度范圍為165mm-170mm。

本發明中采用上述多通道傳聲器相位校準系統來實現的的多通道傳聲器相位校準方法，它包括以下步驟：

A.所述功率放大器為所述揚聲器提供功率放大，接著所述揚聲器往所述聲波管內部輸出聲壓信號；

B.每個所述傳聲器接收到步驟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中，其中由首個所述模塊化傳聲器安裝座上的傳聲器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上的傳聲器傳出的聲壓信號為安裝位置聲壓信號p_ri(t)(i=1,2,3...)；

C.所述數據分析終端對所述數據采集儀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。

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)