[發明專利]一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架

有效

• 申請號: 202110064796.7
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112856154B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 同航;黎霖;連健欣;向康深;喬渭陽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F16M11/22
• 分類號: F16M11/22;F16M11/04;G01S7/52
• 代理公司: 西安匠星互智知識產權代理有限公司 61291
• 代理人: 華金

1.一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，包括多自由度支桿(1)、圓弧支架(2)和支撐三腳架(3)；多自由度支桿(1)通過其底部的螺栓與圓弧支架(2)上表面的鉚接螺母連接固定，支撐三腳架(3)通過其底部的螺栓與圓弧支架(2)下表面的鉚接螺母連接固定；多自由度支桿(1)的使用數目由指向性測量點數目決定，每一段圓弧支架(2)的支撐三腳架(3)不應小于三個，保證穩定性；且圓弧支架(2)的兩端設有接口，便于將多個圓弧支架(2)組裝到一起，以擴大測量角度范圍；所述的多自由度支桿(1)在使用過程中一端通過螺栓與鉚接螺母連接固定于圓弧支架(2)上表面，另一端安裝傳聲器夾頭(13)，通過傳聲器夾頭(13)將傳聲器探頭對準待測物體后固定；本裝置通過所述多自由度支桿(1)實現指向性測量點半徑、高度以及角度小幅度的調節，通過拼接不同半徑的圓弧支架(2)實現指向性測量點半徑大幅度的調節并拓寬測量角度，通過支撐三腳架(3)實現指向性測量點高度的大幅度調節；

所述多自由度陣列支架采用以下步驟安裝：

步驟一：確定遠場測點的位置；在該步驟中，首先利用鉛垂線將聲源點位置投影至地面，而后利用地規畫出兩條圓弧；其中，對于圓弧一，半徑較大且與圓弧支架的中徑一致，用于固定確定圓弧支架的位置；對于圓弧二，其半徑為遠場測點的半徑；

步驟二：將傳聲器校準后，通過調節多自由度陣列支架，并利用鉛垂線，使得傳聲器頭部與圓弧二上每隔5度的記號對應；對應完成后，擰緊旋轉把手，完成對自由度支桿和傳聲器的鎖死；

步驟三：重復步驟三，直至所有傳聲器都安裝完畢并對準聲源；

步驟四：調節支撐三腳架的高度，使得傳聲器正對聲源位置；

步驟五：開始試驗，使目標聲源發聲，利用傳聲器的采集器記錄各個傳聲器的聲壓信號；

步驟六：更換試驗對象，改變遠場測點的位置，調整與之半徑匹配的圓弧支架，重復上述步驟二到步驟五的內容，完成下一組試驗采集。

2.如權利要求1所述的一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，所述多自由度支桿(1)的一端固定于圓弧支架(2)上表面，另一端安裝有傳聲器夾頭(13)，在使用過程中，將傳聲器通過傳聲器夾頭固定，保證傳聲器探頭對準待測物體。

3.如權利要求1所述的一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，所述圓弧支架(2)可加工多組不同中徑的，便于適用于不同的聲學遠場測量實驗，當實驗對象以及實驗環境改變時，需要變換聲學指向性測量半徑，此時通過組合多段不同中徑的圓弧支架(2)，以適應實驗對象以及實驗環境來滿足測量要求。

4.如權利要求1所述的一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，在圓弧支架(2)以及支撐三腳架(3)表面粘貼有吸音海綿，便于減少圓弧支架(2)以及支撐三腳架(3)壁面對聲學實驗的干擾。

5.如權利要求1所述的一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，所述多自由度支桿(1)由2個圓頭螺桿(12)，2段頭部可360度旋轉的中空支桿(11)，1個旋轉把手(14)，以及傳聲器夾頭(13)組成。

6.如權利要求1所述的一種用于聲學指向性測量的多自由度陣列支架，其特征在于，所述中空支桿(11)內部有一根調控頂桿(15),在使用過程中，將多自由度支桿(1)的圓頭螺桿(12)以及中空支桿(11)調整至合適位置后，通過擰緊旋轉把手(14)，利用旋轉把手(14)內部的傾斜凸臺與調控頂桿(15)相互作用鎖死整個多自由度支桿系統，起到固定整個多自由度支桿(1)的作用。