[發明專利]一種基于聲陣列的噪聲測量系統

有效

• 申請號: 202010985370.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112129403B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 郭俊凱;王偉;盧軍;瞿沐淋
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝;劉暢

本發明公開了一種基于聲陣列的噪聲測量系統，包括可調節式安裝盤、可調節式支撐架、在線檢測主機和多個傳聲器；所述可調節式安裝盤安裝在可調節式支撐架上；所述可調節式支撐架能夠根據測量對象的高度及角度調節可調節式安裝盤的高度及角度；所述可調節式安裝盤上安裝有多個傳聲器，多個傳聲器呈陣列排列，該可調節式安裝盤能夠根據需要調整其形狀進而改變傳聲器的陣列組合形狀及數量；所有傳聲器與在線檢測主機有線連接，通過在線檢測主機對傳聲器采集的噪聲信息進行噪聲分析，從而實現對噪聲源的識別與定位。本發明能夠有效解決現有的噪聲測量系統測量精度低、測量范圍小、通用性差、移動困難的問題。

技術領域

本發明涉及工程設備噪聲測試的技術領域，尤其是指一種基于聲陣列的噪聲測量系統。

背景技術

在科研工程應用中，聲源定位技術可以分為兩大類，即聲陣列(傳聲器陣列或麥克風陣列)聲源定位和聲強探頭聲場測試?；诼曣嚵械穆曉炊ㄎ凰惴▌澐譃槿悾阂皇腔诓ㄊ纬傻姆椒?；二是基于高分辨率譜估計的方法；三是基于聲達時延差的方法；結構上劃分為規則幾何形狀的陣列和非常規陣列，規則幾何形狀陣列包括線性陣列，十字形陣列，圓形陣列，螺旋形陣列等，不規則陣列類型可以根據需要設計制作，聲陣列聲源定位因為算法與結構的多樣性得到廣泛應用。

現有陣列由于結構固定，在噪聲測量過程中受到傳聲器間距、傳聲器空間位置、陣列孔徑大小、傳聲器數目等因素的影響，無法適應測試環境的改變以及測量對象多樣性的要求；聲信號的抗干擾能力較差，尤其在相干聲場中，其測點位置不易選擇；若測點選擇不當，局部聲學特征對聲源不敏感；若聲源的聲信號被干擾源的聲信號湮沒，則無法保證測量的準確性。

基于聲陣列測量技術，通過測量一定空間內的聲波到達各傳聲器的信號相位差異，依據相控陣原理確定聲源的位置，測量聲源的幅值，并以圖像的方式顯示聲源在空間的分布，將聲音變換成人眼可見的圖像技術可以幫助人們直觀地認識聲場、聲波、聲源，便捷地了解機器設備產生噪聲的部位和原因，然而實際測量過程中傳聲器陣列設備也存在保證精確測量時使用范圍小，不具有普適性，移動困難，測量定位麻煩。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于聲陣列的噪聲測量系統，能夠有效解決現有的噪聲測量系統測量精度低、測量范圍小、通用性差、移動困難的問題。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種基于聲陣列的噪聲測量系統，包括可調節式安裝盤、可調節式支撐架、在線檢測主機和多個傳聲器；所述可調節式安裝盤安裝在可調節式支撐架上；所述可調節式支撐架能夠根據測量對象的高度及角度調節可調節式安裝盤的高度及角度；所述可調節式安裝盤上安裝有多個傳聲器，多個傳聲器呈陣列排列，該可調節式安裝盤能夠根據需要調整其形狀進而改變傳聲器的陣列組合形狀及數量；所有傳聲器與在線檢測主機有線連接；通過在線檢測主機對傳聲器采集的噪聲信息進行噪聲分析并繪制聲場分布圖，通過使用特征提取和模式識別技術對聲像進行處理，提取測量對象工作過程中聲場分布的聲像特征，進而對噪聲源進行識別與定位。

進一步，所述可調節式安裝盤包括輪轂、套管、安裝桿和傳聲器安裝架；所述輪轂的中心處加工有螺紋孔；所述套管的一端通過螺紋孔與輪轂相連接，其另一端用于與可調節式支撐架相連接；所述安裝桿有多個，并呈放射狀分布于輪轂外圍，該安裝桿為可伸縮的多節桿，每個節桿均設有用于對上一節桿進行固定的鎖定旋鈕；所述傳聲器安裝架包括多個同心設置的同心環，所述同心環為韌性鎂鋁合金件，并由兩個半圓組成，能夠根據需要調整其形狀；多個同心環的直徑依次遞增，且該多個同心環以輪轂的圓心為中心并通過固定卡槽裝于安裝桿上；每個同心環沿其周向均布有多個用于安裝傳聲器的安裝端口，且每個同心環上安裝端口的數量隨其直徑增大而增多；通過外側的同心環增大傳聲器陣列的孔徑，進而提高傳聲器陣列的分辨率；通過內側的同心環減小陣元間距，提高聲源的識別效果。

進一步，所述套管上安裝有聲學相機，所述聲學相機與在線檢測主機有線連接。