CN113740438B - 声学系数测试装置及测试方法 - Google Patents

声学系数测试装置及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113740438B
CN113740438B CN202010464343.9A CN202010464343A CN113740438B CN 113740438 B CN113740438 B CN 113740438B CN 202010464343 A CN202010464343 A CN 202010464343A CN 113740438 B CN113740438 B CN 113740438B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound
tested
sound guide
tube
acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010464343.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113740438A (zh
Inventor
范丹丹
孙亚轩
赵永吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Shanghai BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Shanghai BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd, Shanghai BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN202010464343.9A priority Critical patent/CN113740438B/zh
Publication of CN113740438A publication Critical patent/CN113740438A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113740438B publication Critical patent/CN113740438B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/09—Analysing solids by measuring mechanical or acoustic impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/018—Impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本申请提供了一种声学系数测试装置及测试方法，声学系数测试装置包括扬声器、阻抗管和传感器组件，阻抗管包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管，首个导声管的首端与扬声器对接，相邻两个导声管的连接处用以安装待测试材料，待测试材料可将上一个导声管内的声波信号反射至下一个导声管内，传感器组件包括至少三组主体传感器组，每一组主体传感器分别安装于每一个导声管，并包括多个沿导声管的长度方向并排设置的主体传感器，每一主体传感器用以采集每一个导声管内的声波信号。通过阻抗管包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管，相邻两个导声管的连接处均设有待测试材料，可以对多个待测试材料进行声学测试，提高了测试效率。

Description

声学系数测试装置及测试方法
技术领域
本申请涉及声学测试技术领域，具体涉及一种声学系数测试装置及测试方法。
背景技术
目前对材料的声学系数测试采用阻抗管、传感器和数据采集器，将待测试材料放置于阻抗管内，在待测试材料的两侧均安装传感器，通过数据采集器采集待测试材料两侧的传感器信号，从而计算出待测试材料的声学系数。然而，此种情况下，阻抗管内只能对一种待测试材料进行测试，若在阻抗管内放置多种待测试材料，则前一种待测试材料的声学性能容易影响后一种待测试材料的测试，因此目前的声学测试装置不能对多种材料进行声学测试，降低了测试效率。
发明内容
本申请实施例提供一种声学系数测试装置及测试方法。
本申请实施例提供一种声学系数测试装置，其中，所述声学系数测试装置包括扬声器、阻抗管和传感器组件，所述扬声器用以发出初始声波信号，所述阻抗管包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管，首个导声管的首端与所述扬声器对接，相邻两个所述导声管的连接处用以安装待测试材料，所述待测试材料可将上一个导声管内的声波信号反射至下一个所述导声管内，所述传感器组件包括至少三组主体传感器组，每一组所述主体传感器组分别安装于每一个所述导声管，每一所述主体传感器组设有沿所述导声管的长度方向并排的多个主体传感器，所述主体传感器用以采集相应所述导声管内的声波信号。
本申请实施例提供一种声学系数测试方法，其中，所述声学系数测试方法采用上述的声学系数测试装置对至少两个待测试材料进行声学系数测试。
本申请实施例提供的声学系数测试装置及测试方法，通过所述阻抗管包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管，相邻两个所述导声管的连接处用以安装待测试材料，所述待测试材料可将上一个导声管内的声波信号反射至下一个所述导声管内，从而可以利用每一组安装于所述导声管的主体传感器组的数据信号进行测试出待测试材料的声学系数，即可以对多个待测试材料进行声学测试，提高了测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图2是本申请实施例提供的声学系数测试装置的另一截面示意图；
图3是本申请实施例提供的声学系数测试装置的另一截面示意图；
图4是图3的声学系数测试装置的IV部分放大示意图；
图5是本申请实施例可选的声学系数测试装置的截面示意图；
图6是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图7是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图8是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图9是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图10是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图11是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的截面示意图；
图12是本申请实施例提供的声学系数测试装置的示意图；
图13是本申请另一实施例提供的声学系数测试装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“首端”、“末端”、“首个”、“最后一个”、“上一个”、“下一个”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
请参阅图1，本申请实施例提供一种声学系数测试装置100，所述声学系数测试装置100包括扬声器10、阻抗管20和传感器组件30。所述扬声器10用以发出初始声波信号，所述阻抗管20包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管21，首个的导声管21的首端与所述扬声器10对接，相邻两个所述导声管21的连接处用以安装待测试材料40。所述待测试材料40可将上一个导声管21内的声波信号反射至下一个所述导声管21内。所述传感器组件30包括至少三组主体传感器组31，每一组主体传感器组31分别安装于每一个所述导声管21，每一组主体传感器组31设有沿所述导声管21的长度方向并排的多个主体传感器，每一所述主体传感器用以采集相应所述导声管21内的声波信号。
可以理解的是，每一所述主体传感器可以采集每一个导声管21内的声压，并将声压形成电信号，从而可以获取扬声器10发出的初始声波信号依次经过多个待测试材料40后变化情况，进而可以测试出多个待测试材料40的声学系数。该待测试材料40可以是具有吸声功能、或隔声功能的声学材料。所述待测试材料40可应用于汽车声学包装、建筑声学包装、家居声学包装、家电声学控制等器材。
通过所述阻抗管20包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管21，相邻两个所述导声管21的连接处均设有待测试材料40，所述待测试材料40可将上一个导声管21内的声波信号反射至下一个所述导声管21内，从而可以利用每一组安装于所述导声管21的传感器的数据信号进行测试出待测试材料40的声学系数，即可以对多个待测试材料40进行声学测试，提高了测试效率。
本实施方式中，所述扬声器10发出的声波信号为平面波，以使得首个所述导声管21内可以获得平面驻波声场，首个导声管21内的平面驻波声场经过多个待测试材料40依次反射后，在后续的每个所述导声管21内的声场与首个导声管21内的平面驻波声场出现变化，通过采集每个导声管21的多个主体传感器所采集的数据信号并进行计算，从而计算出每个待测试材料40的声学系数。所述扬声器10发出的声波信号具有在整个频域内均匀分布的功率谱密度，使得阻抗管20内在整个频域内声场均匀稳定。
具体的，所述扬声器10具有声源输出端11，所述声源输出端11与首个所述导声管21的一端对接，以向首个所述导声管21内输出声波信号。所述声源输出端11与首个所述导声管21的一端密封对接，以防止外界声波进入所述阻抗管20内干扰测试。
可选的，所述扬声器10设有单电声元件，单电声元件可发出多种频段的声波。
可选的，所述扬声器10设有多电声元件，多电声元件可分别发出多种频段的声波，使得声场更加均匀。
本实施方式中，首个所述导声管21具有与所述声源输出端11对接的输入开口端211，以及与所述输入开口端211相对的连接端212。首个所述导声管21的长度方向大致与所述声源输出端11发出声音的主轴向平行。第二个所述导声管21的一端与所述连接端212密封对接。第二个所述导声管21的内腔与首个所述导声管21的内腔连通。第二个所述导声管21相对首个所述导声管21折弯。紧接着第三个导声管21再与第二个所述导声管21的远离首个导声管21的一端密封对接，且相对第二个所述导声管21折弯。此后的导声管21依次按照类似首个、第二个和第三个导声管21密封对接连通且相折弯的方式排布。
可选的，所有导声管21一体连接，使得所述阻抗管20结构稳固，且所有导声管21的连接密封性提高。
可选的，相邻两个所述导声管21的折弯角度可以是30°～150°，优选地，相邻两个所述导声管21的折弯角度为90°。
可选的，所有导声管21的外径和内径一致，所有导声管21的长度一致，以使得每一导声管21的导声性能相同，以保证所述阻抗管20的导声性能。
可选的，位于尾端的所述导声管21的末端设有尾部开口端213，所述尾部开口端213内设有主体吸声件22。尾端的所述导声管21为依次连接的多个导声管21中最后一个导声管21。所述主体吸声件22采用吸声材料制成。所述主体吸声件22完全收容于所述导声管21内。所述主体吸声件22封盖所述导声管21远离待测试材料40的开口端。通过所述主体吸声件22吸收导声管21内的声波，从而最后一组主体传感器组31可感测最后一个导声管21内的声压，进而可以测试出待测试材料40的声学系数。当然位于尾端的导声管21远离所述待测试材料40的一端也可以开放设置。
相邻两个所述导声管21的连接处用以连接可安装待测试材料40的结构部件，或者是相邻两个所述导声管21的连接处直接用来安装待测试材料40。所述待测试材料40既可以对着上一个所述导声管21的内腔，又可以对着下一个导声管21的内腔，以使得上一个导声管21内的声波信号经过待测试材料40时可以反射至下一个所述导声管21的内腔内，以实现在待测试材料40的上一个导声管21内和下一个导声管21内的声压均可以通过主体传感器组31测量。
可选的，所述待测试材料40可以是单层声学材料，也可以是多层声学材料。
可选的，所述连接部可以与安装所述待测试材料40的结构部件粘接，也可以是与安装所述待测试材料40的结构部件卡合连接。
本实施方式中，每一组所述主体传感器组31安装于每一所述导声管21位于两端之间的位置。每一组所述主体传感器组31包括两个或两个以上的主体传感器。两个或两个以上的所述主体传感器沿所述导声管21的长度方向并排设置。所述主体传感器具有信号输入端311。所述导声管21的周侧设有连通所述导声管21内腔的插接孔214，所述主体传感器的信号输入端311插入所述第一插接孔214内，以实现所述主体传感器感测所述导声管21内腔内的声压。
可选的，所述主体传感器组31包括一个第一传感器第一主体传感器312和一个第二传感器第二主体传感器313，第一主体传感器312和第二传感器第二主体传感器313分别采集相应导声管21内不同位置的声压，以用于根据第一主体传感器312的声压和第二主体传感器313的声压计算出相应导声管21内的输入声压和反射声压。在每一导声管21内声波传导方向上，第一主体传感器312靠前设置，第二主体传感器313靠后设置。可以理解的是，每一待测试材料40反射至下一个导声管21的声波构成下一个导声管21内的输入声波，而每一待测试材料40反射回上一个导声管21的声波构成上一个导声管21内反射回的声波。当然，所述主体传感器组31还包括第三主体传感器，第三主体传感器位于第二主体传感器远离所述第一传感器的一侧。
可以理解的是，每一组所述主体传感器组31的多个主体传感器在导声管21上多点采集声压，以精确计算出每一所述导声管21内的输入声压和反射声压，从而方便测试出待测试材料40的声学系数。
进一步地，请参阅图2，相邻两个所述导声管21的连接处设有开口端215，所述开口端215用以将一个导声管21内的声波透过至待测试材料40后并待测试材料40反射的声波透过至另一个导声管21内。
本实施方式中，所述开口端215设置于相邻两个所述导声管21的连接处。所述开口端215形成于相邻两个所述导声管21的夹角处外侧。所述待测试材料40可以经其他部件间接固定于所述开口端215外侧，也可以是直接固定于开口端215。开口端215的作用是将一个导声管21的声波透过至待测试材料40后，经待测试材料40反射后再透过至下一个导声管21。利用所述开口端215倾斜设置，以方便所述待测试材料40相对相邻的两个导声管21长度方向倾斜，从而可以接收上一个导声管21内的声波后将声波反射至下一个导声管21内。
可选的，所述待测试材料40与相邻导声管21的长度方向夹角一致，使得待测试材料40从一个导声管21接收声波后并反射出的声波可以精确地输入到另一个导声管21内。
进一步地，请参阅图3，相邻两个所述导声管21的连接处设有与所述开口端215对接的可拆卸部23，所述可拆卸部23上用以固定待测试材料40，所述可拆卸部23可根据相应的待测试材料40的待测试需求进行拆卸更换。
本实施方式中，所述可拆卸部23设置于所述开口端215外侧。所述可拆卸部23可与所述阻抗管20的主体部分可拆卸连接。所述可拆卸部23可封盖所述开口端215，避免所述导声管21内的声波透过待测试材料40后从所述开口端215泄露。所述可拆卸部23根据所述待测试材料40的待测试需求可以更换为不同结构形式的部件。
可选的，所述可拆卸部23可与阻抗管20的主体部分采用螺纹连接的方式可拆卸。例如，所述可拆卸部23设有螺纹孔，所述阻抗管20的主体部分设有螺接所述螺纹孔的螺纹柱，所述开口端215设置于所述螺纹柱，以方便与所述可拆卸部23对接。
可选的，所述可拆卸部23与所述阻抗管20的主体部分采用卡合连接的方式可拆卸，例如，所述可拆卸部23设有卡勾，所述所述阻抗管20的主体部分设有与卡勾扣合的扣合孔。
可选的，所述可拆卸部23与所述阻抗管20的主体部分采用磁吸的方式可拆卸，例如，所述可拆卸部23设有第一磁体，所述阻抗管20的主体部分设有与第一磁体磁吸的第二磁体。
在一个实施例中，请一并参阅图3和图4，对所述阻抗管20内的所有待测试材料40进行吸声测试，则将所述阻抗管20的所有可拆卸部23进行拆卸更换为设有试件筒231和在所述试件筒231内滑动位置可调的滑块232的配件结构。所述滑块232靠近或远离所述待测试材料40，使得所述试件筒231内设置非空腔或空腔，并使得所述待测试材料40进行非空腔吸声系数测试或空腔吸声系数测试。所述试件筒231安装于所述阻抗管20时，所述所述试件筒231为相近的待测试材料40提供非空腔或空腔结构。一方面，将所述滑块232滑动调整至靠近并大致贴合所述待测试材料40的位置，从而所述滑块232封盖所述开口端215，且所述待测试材料40邻近所述可拆卸部23一侧形成非空腔结构，从而可以测试所述待测试材料40在非空腔环境下的吸声系数。另一方面，将所述滑块232滑动调整至远离所述待测试材料40的位置，从而所述试件筒231个所述滑块232共同封盖所述开口端215，且所述待测试材料40邻近所述可拆卸部23一侧形成空腔结构，从而可以测试所述待测试材料40在空腔环境下的吸声系数。
可选的，所述可拆卸部23还设有固定连接所述滑块232的拉杆233，通过拉动所述拉杆233可滑动调节所述滑块232在所述试件筒231内的位置。
可选的，所述滑块232的滑动方向平行所述待测试材料40的法向，以方便所述滑块232贴合所述待测试材料40。
可选的，所述阻抗管20设有三个所述导声管21。所述阻抗管20内放置有两个所述待测试材料40。所述阻抗管20的两个可拆卸部23均为设有试件筒231及滑块232的配件结构。两个所述待测试材料40均进行吸声系数测试。三个所述导声管21依次呈90°夹角折弯连接。
可选的，如图5所示，所述阻抗管20设有四个或四个以上的导声管21。所述阻抗管20内放置有三个或三个以上的待测试材料40。所述阻抗管20的两个可拆卸部23均为设有试件筒231及滑块232的配件结构。三个或三个以上的所述待测试材料40均进行吸声系数测试。四个或四个以上所述导声管21依次呈90°夹角折弯连接。
在另一个实施例中，请参阅图6，对所述阻抗管20内的所有待测试材料40进行隔声测试，则将所述阻抗管20的所有可拆卸部23进行拆卸更换为设有透射管235的配件结构。所述透射管235的一端与所述开口端215对接。所述透射管235内设有导声腔234。所述待测试材料40将所述导声管21内的导声通道与所述透射管235内的导声腔234隔绝。所述导声管21内的声波透射所述待测试材料40后传入所述透射管235的导声腔234内，并可在所述透射管235远离所述待测试材料40的一端被吸收或被外泄。所述传感器组件30还包括安装在每一所述透射管235上的一组分支传感器组32，每一组所述分支传感器组32包括多个沿所述透射管235的长度方向并排设置的分支传感器。每一所述分支传感器用以采集所述导声腔234内的声压，进而可以根据所述导声腔234内的声压以及所述导声管21内的声压，计算出所述待测试材料40的隔声系数。
每一组所述分支传感器组32安装于所述透射管235在两端之间的位置。所述分支传感器具有分支信号输入端321。所述透射管235的周侧设有连通所述导声腔234的第二插接孔216，所述分支传感器的分支信号输入端321插入所述第二插接孔216内，以实现所述分支传感器感测所述导声腔234内的声压。每一组所述分支传感器组32包括一个第一分支传感器322和一个第二分支传感器323。第一分支传感器322和第二分支传感器323分别采集所述透射管235上不同位置点的声压，以根据所述第一分支传感器322的声压和第二分支传感器323的声压计算出所述透射管235内的输入声压和反射声压。在每一透射管235内声波传导方向上，第一分支传感器322靠前设置，即靠近所述待测试材料40设置，第二分支传感器323靠后设置，即远离所述待测试材料40设置。可以理解的是，每一待测试材料40透射至所述透射管235的声波构成透射管235内的输入声波，而每一透射管235远离所述待测试材料40一端反射回的声波构成透射管235内反射回的声波。当然，在其他实施方式中，所述分支传感器组还可以包括第三分支传感器，第三分支传感器位于第二分支传感器远离第一分支传感器一侧。
作为一种较优的方式，如图6所示，所述透射管235的长度方向与上一个导声管21的长度方向平行。即透射管235的长度方向与其所安装的待测试材料40接收声波方向一致，以方便透射管235接收声波。所述透射管235的外径与上一个导声管21的内径相同。所述透射管235的外径与上一个导声管21的外径相同。
可选的，如图7所示，所述透射管235的长度方向与下一个导声管21的长度方向平行。
可选的，如图8所示，所述透射管235的长度方向与所述待测试材料40的法向相平行。
可选的，所述阻抗管20设有三个所述导声管21。所述阻抗管20内放置有两个所述待测试材料40。所述阻抗管20的两个可拆卸部23均为设有透射管235的配件结构。两个所述待测试材料40均进行隔声系数测试。三个所述导声管21依次呈90°夹角折弯连接。
可选的，如图9所示，所述阻抗管20设有四个或四个以上的所述导声管21。所述阻抗管20内放置有三个或三个以上的所述待测试材料40。所述阻抗管20的三个或三个以上的可拆卸部23均为设有透射管235的配件结构。三个或三个以上的所述待测试材料40均进行隔声系数测试。四个或四个以上的所述导声管21依次呈90°夹角折弯连接。
可选的，所述透射管235远离所述待测试材料40的末端设有分支吸声件236。所述分支吸声件236采用吸声材料制成。所述分支吸声件236完全收容于所述导声腔234内。所述分支吸声件236封盖所述导声腔234远离待测试材料40的开口端。当透过待测试材料40的声波经所述导声腔234传导至所述分支吸声件236时，所述分支吸声件236可以吸收部分声波，从而使得所述透射管235内的声压下降，
进而可以测试出所述待测材料的隔声系数。
可选的，所述透射管235远离所述待测试材料40的末端开放设置，使得透射过所述待测试材料40的声波从所述导声腔234远离所述待测试材料40的开口端泄露出去，也可以使得导声腔234的声波呈现变化，进而也可以测试出所述待测试材料40的隔声系数。
在另一个实施例中，请参阅图10，对所述阻抗管20内部分待测试材料40进行吸声系数测试，另一部分待测试材料40进行隔声系数测试。例如，所述阻抗管20设置三个所述导声管21，三个导声管21之间设置两个待测试材料40，其中一个靠近所述扬声器10的待测试材料40需要进行吸声系数测试，另一个远离所述扬声器10的待测试材料40需要进行隔声系数测试。与吸声系数测试的待测试材料40相近的可拆卸部23设有试件筒231和滑块232，与隔声系数测试的待测试材料40相近的可拆卸部23设有透射管235，并且透射管235上安装有分支传感器32。
在另一个实施例中，请参阅图11，与图10所示实施例大致相同，不同的是，靠近所述扬声器10的待测试材料40需要进行隔声系数测试，与之相近的可拆卸部23设有透射管235，并且透射管235上安装有分支传感器32。远离所述扬声器10的待测试材料40需要进行吸声系数测试，与之相近的可拆卸部23设有试件筒231和滑块232。
进一步地，请参阅图12和图13，所述声学系数测试装置100还包括计算机50、功率放大器60和数据采集器70，所述功率放大器60电连接所述扬声器10，所述数据采集器70电连接所述传感器组件30，所述计算机50电连接所述功率放大器60和所述数据采集器70。
本实施方式中，所述计算机50可以获取数据采集器70采集的数据信号，并根据数据信号进行计算出待测试材料40的声学系数。所述计算机50还可以向功率放大器60发送音频信号，以使得所述扬声器10经功率放大器60接收音频信号，并发出声波。所述计算机50可以是具有处理器、存储器、网络连接器的终端。所述功率放大器60可以接收所述计算机50的音频信号，并将音频信号进行放大处理，以使得扬声器10发出的声波频段更均匀和稳定。所述数据采集器70接收所述主体传感器组31和所述分支传感器组32的声压电信号，并将声压电信号转换成计算机50可识别处理的数据信号。
本申请还提供一种声学系数测试方法，所述声学系数测试方法采用所述声学系数测试装置100。所述声学系数测试方法可以对两个或两个以上的待测试材料40进行声学系数测试。所述声学系数测试方法包括步骤:
向所述扬声器10输入初始声波信号。
本实施方式中，所述计算机50的处理器可以从存储器调取音频数据信号，也可以从网络连接器获取音频数据信号，并经调制解调器转换成扬声器10可以识别的音频信号。所述计算机50的调制解调器再将音频信号发送至功率放大器60，所述功率放大器60将音频信号进行放大，并发送至扬声器10，使得所述扬声器10可以接收放大后的音频信号并将音频信号转换成初始声波信号。所述扬声器10将初始声波信号出射至首个所述导声管21内。首个导声管21内的初始声波信号传导至首个待测试材料40后，依次传导至后续的导声管21内，从而每个导声管21上的主体传感器组31都可以感测到相应的声压信号。
所述声学系数测试方法还包括步骤:
根据每一所述主体传感器的感应电信号，以及每一主体传感器至待测试传感器的距离计算出待测试材料40的声学系数。
本实施方式中，所述数据采集器70采集每一所述主体传感器的感应电信号，并将每一所述主体传感器的感应电信号转换成计算机50的处理器可以识别计算的数据信号。所述数据采集器70将数据信号发送至计算机50的处理器进行处理。所述计算器的处理器还从存储器或者是从网络连接器或者是从计算机50的其他信号输入器件接收每一主体传感器至相邻近的待测试传感器的距离，并结合数据采集器70采集的数据信号进行计算，以获得待测试材料40的声学系数。
可以理解的是，当待测试材料40进行吸声系数测试时，需要根据待测试材料40的上一个导声管21的主体传感器的感应电信号以及下一个导声管21的主体传感器的感应电信号，以及上一个导声管21的主体传感器至待测试材料40的距离和下一个导声管21的主体传感器至待测试材料40的距离进行计算吸声系数。
具体的，在一个实施例中，如图12所示，三个所述导声管21上设置六个主体传感器，六个主体传感器分别为由靠近所述扬声器10方向至远离所述扬声器10方向依次所采集到的声压分别为P1、P2、P3、P4、P5和P6。则待测试材料40的吸声系数计算公式为：a＝1-|R|2。
其中，
Figure BDA0002512086430000111
式中Hij为待测试材料40相邻两个导声管21内总声场的传递函数，Hi和Hj分别为导声管21内入射声波和反射声波的传递函数，l为待测材料到相邻两个导声管21上距离较远的主体传感器的距离。计算靠近扬声器10的待测材料的吸声系数时，Hi等于p1除以p2，Hj等于p3除以p4，Hij等于p1加上p4除以p2加上p3。计算远离扬声器10的待测材料的吸声系数时，Hi等于p3除以p4，Hj等于p5除以p6，Hij等于p3加上p6除以p4加上p5。
在另一个实施例中，如图13所示，当待测试材料40进行隔声系数测试时，除了需要根据待测试材料40的上一个导声管21的主体传感器的感应电信号以及下一个导声管21的主体传感器的感应电信号，还需要根据相邻近的透射管235上的分支传感器的感应电信号，以及上一个导声管21的主体传感器至待测试材料40的距离和下一个导声管21的主体传感器至待测试材料40的距离，还有透射管235上分支传感器至待测试材料40的距离进行计算隔声系数。例如，三个所述导声管21上设置六个主体传感器，以及两个透射管235上设置四个分支传感器。六个主体传感器分别为由靠近所述扬声器10方向至远离所述扬声器10方向依次所采集到的声压分别为P1、P2、P3、P4、P5和P6。靠近所述扬声器10的透射管235上两个分支传感器32由近至远所采集的声压分别为P7和P8，远离所述扬声器10的透射管235上两个分支传感器由近至远所采集的声压分别为P9和P10。则待测试材料40的隔声系数计算公式为：
Figure BDA0002512086430000121
其中t等于：
Figure BDA0002512086430000122
计算靠近扬声器10的待测试材料40的隔声系数时，式中的xa表示为靠近所述扬声器10的待测试材料40与相邻的两个导声管21上距离最近的主体传感器之间的距离，xb表示靠近所述扬声器10的待测试材料40与相近的透射管235上距离最近的分支传感器之间的距离。P1等于p1加上p4，P2等于p2加上p3，P3等于p7，P4等于p8。
计算远离扬声器10的待测试材料40的隔声系数时，式中的xa表示为远离扬声器10的待测试材料40与相邻的两个导声管21上距离最近的主体传感器之间的距离，xb表示远离扬声器10的待测试材料40与相近的透射管235上距离最近的分支传感器32之间的距离。P1等于p3加上p6，P2等于p4加上p5，P3等于p9，P4等于p10。
可以理解的是，上述计算公式可以是以计算运行程序的方式预先存储于计算机50的存储介质中，当计算机50的处理器需要计算待测试材料40的吸声系数或隔声系数时，根据需要从存储介质中调用相应的计算公式进行运算，最终计算出待测试材料40的吸声系数或隔声系数。本申请的声学系数测试方法采用所述声学系数测试装置100进行测试多个待测试材料40的声学系数，待测试材料40所测试的声学系数并不局限于上述的吸声系数或隔声系数，还可以是测试待测试材料40的反声系数、声阻抗率等等。
通过所述阻抗管20包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管21，相邻两个所述导声管21的连接处均设有待测试材料40，所述待测试材料40可将上一个导声管21内的声波信号反射至下一个所述导声管21内，从而可以利用每一安装于所述导声管21的传感器的数据信号进行测试出待测试材料40的声学系数，即可以对多个待测试材料40进行声学测试，提高了测试效率。
综上所述，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本申请，该领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的防护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种声学系数测试装置，其特征在于，所述声学系数测试装置包括扬声器、阻抗管和传感器组件，所述扬声器用以发出初始声波信号，所述阻抗管包括至少三个依次折弯连接并相互连通的导声管，首个导声管的首端与所述扬声器对接，相邻两个所述导声管的连接处用以安装待测试材料，所述待测试材料可将上一个导声管内的声波信号反射至下一个所述导声管内，所述传感器组件包括至少三组主体传感器组，每一组所述主体传感器组分别安装于每一个所述导声管，每一所述主体传感器组设有沿所述导声管的长度方向并排的多个主体传感器，所述主体传感器用以采集相应所述导声管内的声波信号。
2.根据权利要求1所述的声学系数测试装置，其特征在于，相邻两个所述导声管的连接处设有开口端，所述开口端用以将一个导声管内的声波透过至待测试材料，并将待测试材料反射的声波透过至另一个导声管内。
3.根据权利要求2所述的声学系数测试装置，其特征在于，相邻两个所述导声管的连接处设有与所述开口端对接的可拆卸部，所述可拆卸部用以固定待测试材料，所述可拆卸部可根据相应待测试材料的测试需求进行拆卸更换。
4.根据权利要求3所述的声学系数测试装置，其特征在于，所述可拆卸部设有与所述开口端对接的试件筒和在所述试件筒内滑动位置可调的滑块，所述试件筒对接所述开口端的一端用以固定待测试材料，所述滑块可靠近或远离所述待测试材料滑动，使得所述试件筒内形成非空腔或空腔。
5.根据权利要求3所述的声学系数测试装置，其特征在于，所述可拆卸部设有与所述开口端对接的透射管，所述透射管与所述开口端对接的一端用以固定待测试材料，所述传感器组件还包括安装于所述透射管的分支传感器组，所述分支传感器组包括沿所述透射管的长度方向并排的多个分支传感器。
6.根据权利要求5所述的声学系数测试装置，其特征在于，所述透射管远离所述开口端的的末端设有分支吸声件。
7.根据权利要求5所述的声学系数测试装置，其特征在于，所述透射管的长度方向与其所固定的待测试材料接收声波方向相平行。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的声学系数测试装置，其特征在于，位于尾端的所述导声管的末端设有主体吸声件。
9.根据权利要求1～7任意一项所述的声学系数测试装置，其特征在于，所述声学系数测试装置还包括计算机、功率放大器和数据采集器，所述功率放大器电连接所述扬声器，所述数据采集器电连接所述传感器组件，所述计算机电连接所述功率放大器和所述数据采集器。
10.一种声学系数测试方法，其特征在于，所述声学系数测试方法采用权利要求1～10任意一项所述的声学系数测试装置对至少两个待测试材料进行声学系数测试。
11.根据权利要求10所述的声学系数测试方法，其特征在于，所述声学系数测试方法包括步骤：
向所述扬声器输入音频信号，以使所述扬声器发出初始声波信号；
采集每一组所述主体传感器组的感应电信号；
根据每一组所述主体传感器组的感应电信号，以及每一所述主体传感器至待测试材料的距离计算出待测试材料的声学系数。
CN202010464343.9A 2020-05-27 2020-05-27 声学系数测试装置及测试方法 Active CN113740438B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010464343.9A CN113740438B (zh) 2020-05-27 2020-05-27 声学系数测试装置及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010464343.9A CN113740438B (zh) 2020-05-27 2020-05-27 声学系数测试装置及测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113740438A CN113740438A (zh) 2021-12-03
CN113740438B true CN113740438B (zh) 2022-08-09

Family

ID=78723574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010464343.9A Active CN113740438B (zh) 2020-05-27 2020-05-27 声学系数测试装置及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113740438B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114414664A (zh) * 2022-01-08 2022-04-29 西北工业大学 基于嵌入式控制系统与短声管的吸声系数测试装置及方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1795647A (en) * 1929-02-19 1931-03-10 Bell Telephone Labor Inc Method and apparatus for measuring acoustical impedances
US5594174A (en) * 1994-06-06 1997-01-14 University Of Washington System and method for measuring acoustic reflectance
JP2001289707A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Ono Sokki Co Ltd 音響特性測定方法および音響特性測定装置
JP2010213896A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Honda Electronic Co Ltd 音響インピーダンス測定方法、音響インピーダンス測定装置、物体特性評価方法、及び物体特性評価装置
JP2011166425A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 A & D Co Ltd 平面進行波音場生成装置、この装置を用いた音響センサ試験装置及び指向性スピーカ
JP2012202804A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Foster Electric Co Ltd 音響特性測定装置
CN103105433A (zh) * 2013-01-15 2013-05-15 西北工业大学 一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法
CN103438990A (zh) * 2013-09-10 2013-12-11 北京科技大学 一种高温环境下声场测量与分析装置及其分析方法
CN104535647A (zh) * 2014-11-26 2015-04-22 华晨汽车集团控股有限公司 一种多层材料吸隔声性能预测装置及方法
CN204514861U (zh) * 2014-11-26 2015-07-29 华晨汽车集团控股有限公司 一种多层材料吸隔声性能预测装置
JP5973102B1 (ja) * 2016-03-10 2016-08-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 伝搬定数の取得方法、吸音材の吸音率の計算方法、吸音率評価装置
CN106290564A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 沈阳工业大学 粮食声衰减系数测量系统及方法
CN106952640A (zh) * 2017-04-26 2017-07-14 大连理工大学 控制声波传播路径的宽带超薄吸声隔声结构
CN206583853U (zh) * 2016-12-26 2017-10-24 珠海鑫联科技有限公司 吸声系数与隔声量测试仪器
CN107907595A (zh) * 2017-12-28 2018-04-13 吉林大学 声波斜入射材料吸声系数与隔声量测量装置及其测量方法
CN108535018A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 天津职业技术师范大学 一种内燃机消声器壳体噪声辐射测试系统
MX2017011626A (es) * 2017-09-11 2019-03-12 Univ Mexico Nac Autonoma Sistema modificado para la medicion del coeficiente de aislamiento acustico de incidencia normal en un tubo de transmision modificado.
CN111198231A (zh) * 2020-02-20 2020-05-26 中国石油大学(华东) 基于多传感器的管道含砂量检测装置

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1795647A (en) * 1929-02-19 1931-03-10 Bell Telephone Labor Inc Method and apparatus for measuring acoustical impedances
US5594174A (en) * 1994-06-06 1997-01-14 University Of Washington System and method for measuring acoustic reflectance
JP2001289707A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Ono Sokki Co Ltd 音響特性測定方法および音響特性測定装置
JP2010213896A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Honda Electronic Co Ltd 音響インピーダンス測定方法、音響インピーダンス測定装置、物体特性評価方法、及び物体特性評価装置
JP2011166425A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 A & D Co Ltd 平面進行波音場生成装置、この装置を用いた音響センサ試験装置及び指向性スピーカ
JP2012202804A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Foster Electric Co Ltd 音響特性測定装置
CN103105433A (zh) * 2013-01-15 2013-05-15 西北工业大学 一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法
CN103438990A (zh) * 2013-09-10 2013-12-11 北京科技大学 一种高温环境下声场测量与分析装置及其分析方法
CN104535647A (zh) * 2014-11-26 2015-04-22 华晨汽车集团控股有限公司 一种多层材料吸隔声性能预测装置及方法
CN204514861U (zh) * 2014-11-26 2015-07-29 华晨汽车集团控股有限公司 一种多层材料吸隔声性能预测装置
JP5973102B1 (ja) * 2016-03-10 2016-08-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 伝搬定数の取得方法、吸音材の吸音率の計算方法、吸音率評価装置
CN106290564A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 沈阳工业大学 粮食声衰减系数测量系统及方法
CN206583853U (zh) * 2016-12-26 2017-10-24 珠海鑫联科技有限公司 吸声系数与隔声量测试仪器
CN106952640A (zh) * 2017-04-26 2017-07-14 大连理工大学 控制声波传播路径的宽带超薄吸声隔声结构
MX2017011626A (es) * 2017-09-11 2019-03-12 Univ Mexico Nac Autonoma Sistema modificado para la medicion del coeficiente de aislamiento acustico de incidencia normal en un tubo de transmision modificado.
CN107907595A (zh) * 2017-12-28 2018-04-13 吉林大学 声波斜入射材料吸声系数与隔声量测量装置及其测量方法
CN108535018A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 天津职业技术师范大学 一种内燃机消声器壳体噪声辐射测试系统
CN111198231A (zh) * 2020-02-20 2020-05-26 中国石油大学(华东) 基于多传感器的管道含砂量检测装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Sound transmission loss of multi-layered elastic micro-perforated plates in an impedance tube;Hyun-Sil Kim et al;《Applied Acoustics》;20200327(第166期);第107348-107355页 *
一体化有源吸声终端实现及其在行波管测量中的应用;王晓琳 等;《声学学报》;20190331;第44卷(第2期);第258-264页 *
单传声器四通道驻波管隔声量的测试研究;张振国 等;《材料导报：研究篇》;20090930;第23卷(第9期);第91-92页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113740438A (zh) 2021-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dickens et al. Improved precision in measurements of acoustic impedance spectra using resonance-free calibration loads and controlled error distribution
WO2008103864A3 (en) Use of acoustic signals for measuring membrane fouling in spiral wound modules
CN105652263B (zh) 一种水声发射器声源级非自由场时反聚焦测量方法
US20210321911A1 (en) Wideband Acoustic Immittance Measurement Apparatus
CN107907595B (zh) 声波斜入射材料吸声系数与隔声量测量装置及其测量方法
CN113740438B (zh) 声学系数测试装置及测试方法
US8139785B2 (en) Sound reinforcement method and apparatus for musical instruments
CN108226050A (zh) 一种用于气体光声光谱检测的谐振式光声池
CN103439126A (zh) 大管径消声器中高频声学性能的实验测量方法
CN212379341U (zh) 声学系数测试装置
KR102025698B1 (ko) 영역 검출과 정밀 검출을 함께 수행하는 원거리 초음파 검출장치 및 이에 사용되는 원거리 초음파 포집장치와 단독형 직렬센서 모듈장치
CN105759256B (zh) 一种水声发射器发送响应时间反转聚焦测量方法
CN111351568A (zh) 用于测量风管透声声量的测量器
RU159558U1 (ru) Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь
RU2110792C1 (ru) Пьезоэлектрический преобразователь акустической эмиссии
CN108535018A (zh) 一种内燃机消声器壳体噪声辐射测试系统
CN110426460B (zh) 一种水声材料去耦特性参数的行波管测量装置与方法
Franzoni et al. An innovative design of a probe-tube attachment for a 1 2-in. microphone
RU2582889C1 (ru) Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь
CN209030440U (zh) 一种利用赫姆霍兹消声器实现矢量传感器校准的装置
CN212624793U (zh) 双层管道点声源发声装置
CN220292190U (zh) 声音采集装置、真耳分析设备及助听器
CN113916348B (zh) 一种测量材料传递损失的装置及方法
JP4165240B2 (ja) 超音波流量計
CN114965718B (zh) 一种基于波分解的声管中脉冲叠加条件下材料吸声系数测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant