CN104776877B - 三维麦克风阵列张拉定位仪 - Google Patents

三维麦克风阵列张拉定位仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维麦克风阵列张拉定位仪。在矩形钢板上部的两端平行安装有两根工字钢，工字钢上翼缘沿工字钢长度方向分别开有一条腰槽，两个矩形钢框架为一组，至少一组相互平行的矩形钢框架垂直于工字钢分别通过螺栓滑动安装在两条腰槽中，每个矩形钢框架四个边框沿框架中心平面分别开有一条腰槽，橡皮筋两端分别穿过矩形钢框架两对边的腰槽，分别用半圆棒张拉固定在矩形钢框架上，两个矩形钢框架上橡皮筋交叉点分别卡紧麦克风的前后两端，麦克风连接到信号采集仪采集声音信号。本发明用于准确安装并调整麦克风阵列中麦克风的数量、麦克风阵列的形状及尺寸，为麦克风阵列物理模型的建立提供了高效的支撑平台。

Description

三维麦克风阵列张拉定位仪
技术领域
本发明涉及噪声测试试验装置，尤其是涉及一种三维麦克风阵列张拉定位仪。
背景技术
噪声污染是当今社会四大污染之一，交通运输、车辆鸣笛、工业噪声、建筑施工、风致噪声等已经成为城市中的“隐形杀手”，严重影响人们的健康，开展噪声控制的研究已成为重要的方向。噪声测试技术是研究噪声控制的重要手段，在噪声测试技术中对声源的定位和定量至关重要，只有在明确了噪声产生的位置及强度的情况下，才能采取相应的措施进行噪声控制，也才能对噪声控制的效果进行有效评估。目前最前沿的噪声测试技术为麦克风阵列技术，麦克风阵列指按一定距离排列放置一组麦克风，通过声波抵达阵列中每个麦克风之间的微小时差的相互作用，可以得到比单个麦克风更好的指向性和信噪比，麦克风阵列分为一维线阵列、二维平面阵列和三维空间阵列，麦克风的数量、阵列排列形状和阵列尺寸均影响噪声定位的精度，在很多情况下需要比较不同阵列的测试效果。由于麦克风阵列中各麦克风的安装位置精度要求较高且麦克风周围应尽量减少遮挡以消除声音的干扰效应，因此用于安装麦克风阵列的载体至关重要，目前国内还没有专门用于麦克风阵列安装定位的装置，在一定程度上限制了这一技术的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三维麦克风阵列张拉定位仪，用于精确安装三维麦克风阵列并能大大降低麦克风周围的声音干扰效应，同时使改变麦克风数量、改变阵列形状和尺寸变得非常方便，为麦克风阵列的推广应用提供重要的硬件支撑。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明在矩形钢板上部的两端平行安装有两根工字钢，工字钢上翼缘沿工字钢长度方向分别开有一条腰槽，两个矩形钢框架为一组，至少一组相互平行的矩形钢框架垂直于工字钢分别通过螺栓滑动安装在两条腰槽中，所述每个矩形钢框架四个边框沿框架中心平面分别开有一条腰槽，橡皮筋两端分别穿过矩形钢框架两对边的腰槽，分别用半圆棒张拉固定在矩形钢框架上，两个矩形钢框架上橡皮筋交叉点分别卡紧麦克风的前后两端，麦克风连接到信号采集仪采集声音信号。
所述矩形钢框架四个边框上均标有刻度尺，工字钢上翼缘沿腰槽方向标有刻度尺。
所述橡皮筋张拉方向垂直于两端的边框，橡皮筋根据张拉长度选择一根或几根连接而成。
所述半圆棒直径相同且均小于麦克风横断面直径，所述半圆棒长度大于矩形钢框架两对边的腰槽的宽度。
所述两个矩形钢框架为一组中，两个矩形钢框架中心平面的距离小于麦克风的长度，同组中两个矩形钢框架上的橡皮筋张拉形态完全相同。
本发明具有的有益效果是：
本发明可以准确安装并调整麦克风阵列中麦克风的数量、麦克风阵列的形状及尺寸，快速搭建并检验麦克风阵列的可靠性且麦克风受支撑件的影响较小。本发明为麦克风阵列物理模型的建立提供了高效的支撑平台，为麦克风阵列的推广应用奠定基础。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的侧视图。
图4是图1局部放大图。
图5是图3局部放大图。
图中：1、矩形钢板，2、工字钢，3、腰槽，4、矩形钢框架，5、螺栓，6、腰槽，7、橡皮筋，8、半圆棒，9、麦克风，10、刻度尺。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明在矩形钢板1上部的两端平行安装有两根工字钢2，工字钢2上翼缘沿工字钢2长度方向分别开有一条腰槽3，两个矩形钢框架4为一组，至少一组相互平行的矩形钢框架4垂直于工字钢2分别通过螺栓5滑动安装在两条腰槽3中，图1、图2、图3中为三组相互平行的矩形钢框架4，所述每个矩形钢框架4四个边框沿框架中心平面分别开有一条腰槽6，橡皮筋7两端分别穿过矩形钢框架4两对边的腰槽6，分别用半圆棒8张拉固定在矩形钢框架4上，两个矩形钢框架4上橡皮筋7交叉点分别卡紧麦克风9的前后两端，麦克风9连接到信号采集仪采集声音信号。
如图2、图4所示，所述矩形钢框架4四个边框上均标有刻度尺10，工字钢2上沿腰槽3方向标有刻度尺10。
如图1、图4所示，所述橡皮筋7张拉方向垂直于两端的边框，橡皮筋7根据张拉长度选择一根或几根连接而成。
如图4、图5所示，所述半圆棒8直径相同且均小于麦克风9横断面直径，所述半圆棒8长度大于矩形钢框架4两对边的腰槽6的宽度。
如图2、图3所示，所述两个矩形钢框架4为一组中，两个矩形钢框架4中心平面的距离小于麦克风9的长度，同组中两个矩形钢框架4上的橡皮筋7张拉形态完全相同，根据需要可在工字钢2上平行布置若干组矩形钢框架4。
实施例：
现以某三维麦克风阵列安装为例来说明本发明的使用方法。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，首先将两条工字钢2并排朝向噪声源安装于矩形钢板1的两端，并测量工字钢2前端与噪声源的距离，将三组共六只矩形钢框架4平行安装于两条工字钢2的腰槽3中，确保同组矩形钢框架4中心平面的距离小于麦克风9的长度，根据麦克风阵列三维坐标利用工字钢2上的刻度尺10确定三组矩形钢框架4的具体位置，根据麦克风阵列三维坐标确定橡皮筋7的张拉位置，利用半圆棒8对橡皮筋7进行张拉并固定在对边的边框上，保证同组矩形钢框架4上的橡皮筋7张拉位置完全相同，重复进行橡皮筋7的张拉直至同组矩形钢框架4上与麦克风阵列设计三维坐标相应位置上均形成两个交叉点，最后将麦克风9感应头朝向噪声源逐个插入两个交叉点，利用橡皮筋7的张拉力卡紧麦克风9前后部分，将各麦克风9与数据采集仪相连开始采集声音信号。
上述具体实施方式用来说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和变更，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种三维麦克风阵列张拉定位仪，其特征在于：在矩形钢板（1）上部的两端平行安装有两根工字钢（2），工字钢（2）上翼缘沿工字钢（2）长度方向分别开有一条腰槽（3），两个矩形钢框架（4）为一组，至少一组相互平行的矩形钢框架（4）垂直于工字钢（2），并分别通过螺栓（5）滑动安装在两条腰槽（3）中，每个矩形钢框架（4）四个边框沿框架中心平面分别开有一条腰槽（6），橡皮筋（7）两端分别穿过矩形钢框架（4）两对边的腰槽（6），分别用半圆棒（8）张拉固定在矩形钢框架（4）上，两个矩形钢框架（4）上橡皮筋（7）交叉点分别卡紧麦克风（9）的前后两端，麦克风（9）连接到信号采集仪采集声音信号。
2.根据权利要求1所述的一种三维麦克风阵列张拉定位仪，其特征在于：所述矩形钢框架（4）四个边框上均标有刻度尺（10），工字钢（2）上翼缘沿腰槽（3）方向标有刻度尺（10）。
3.根据权利要求1所述的一种三维麦克风阵列张拉定位仪，其特征在于：所述橡皮筋（7）张拉方向垂直于两端的边框，橡皮筋（7）根据张拉长度选择一根或几根连接而成。
4.根据权利要求1所述的一种三维麦克风阵列张拉定位仪，其特征在于：所述半圆棒（8）直径相同且均小于麦克风（9）横断面直径，所述半圆棒（8）长度大于矩形钢框架（4）两对边的腰槽（6）的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种三维麦克风阵列张拉定位仪，其特征在于：所述两个矩形钢框架（4）为一组中，两个矩形钢框架（4）中心平面的距离小于麦克风（9）的长度，同组中两个矩形钢框架（4）上的橡皮筋（7）张拉形态完全相同。
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