CN204514861U - 一种多层材料吸隔声性能预测装置 - Google Patents

Abstract

一种多层材料吸隔声性能预测装置，涉及材料吸隔声性能测试领域。其装置包括内置有待测单层材料的阻抗管、传声器组、功率放大器、数据采集装置、计算机及扬声器。所述的传声器组一端插接在阻抗管上表面，且传声器组内的传感器平均分布于待测材料两侧，传声器组另一端依次连接功率放大器、数据采集装置、计算机及扬声器一端，扬声器的另一端连接阻抗管的输入端。其测试精度高、易于实现、操作方便，弥补了阻抗管测试的不足，可广泛应用与多个领域的噪声优化控制中。

Description

一种多层材料吸隔声性能预测装置

技术领域

本实用新型涉及材料性能测试领域，特别涉及一种多层材料吸隔声性能预测装置。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的提高，人们对交通工具、家电设备、居住环境的噪声要求越来越严格。作为控制中高频噪声最有效的手段，吸隔声材料在汽车声学包装、建筑声学、家电噪声控制等领域一直扮演重要的角色。与单层材料相比，多层材料的声学性能更加优良，因此得到越来越多的应用。

声学材料的性能测试方法主要有混响室法和阻抗管法，其中阻抗管法由于其设备简单、操作方便而得到更多的应用。但当前各测试设备公司生产的阻抗管均对测试样件的厚度有所限制，导致有些多层材料无法利用阻抗管进行测试。而在声学材料优化工作中，经常需要对多种材料进行排列组合而叠加成多层复合材料以寻求最优性能，这无疑会带来大量的测试工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多层材料吸隔声性能预测装置，解决了阻抗管无法对厚的、多层复合材料进行吸隔声性能测试的问题，其测试精度高、易于实现、操作方便。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种多层材料吸隔声性能预测装置，其技术要点是：它包括内置有待测单层材料的阻抗管、传声器组、功率放大器、数据采集装置、计算机及扬声器，所述的传声器组一端插接在阻抗管上表面，且传声器组内的传感器平均分布于待测材料两侧，传声器组另一端依次连接功率放大器、数据采集装置、计算机及扬声器一端，扬声器的另一端连接阻抗管的输入端。

所述的传声器组由麦克风组成。

所述的阻抗管上表面设置有安装孔，所述的传声器的输入端通过该安装孔插接在阻抗管的上表面。

本实用新型的有益效果：本实用新型多层材料吸隔声性能预测装置，它包括内置有待测单层材料的阻抗管、传声器组、功率放大器、数据采集装置、带有传递函数矩阵处理功能的计算机及扬声器，其测试精度高、易于实现、操作方便，弥补了阻抗管测试的不足，可广泛应用与多个领域的噪声优化控制中。

附图说明

图1为本实用新型多层材料吸隔声性能预测装置结构框图；

图2为本实用新型阻抗管内声压信号传递示意图。

具体实施方式

下面结合附图1~图2对本实用新型的实施方式作进一步说明。

实施例1：

本实施例的多层材料吸隔声性能预测装置，如图1所示。它包括内置有待测单层材料的阻抗管1、传声器组2、功率放大器3、数据采集装置4、计算机5及扬声器6。该传声器组2的一端插接在阻抗管1的上表面，且传声器组1内的传感器平均分布于待测单层材料两侧，传声器组2的输出端连接功率放大器3的输入端、功率放大器3的输出端连接数据采集装置4的输入端、数据采集装置4的输出端连接计算机5的输入端，计算机5的输出端连接扬声器6的输入端，扬声器6的输出端输出白噪声至阻抗管1。

本实施例中的传声器组2由4个麦克风组成，其中2个设置在待测单层材料的左侧，另2个设置在待测单层材料的右侧。

本实施例中在阻抗管1上表面设置有安装孔，麦克风的输入端通过该安装孔插接在阻抗管1的上表面，麦克风的输出端连接功率放大器3的输入端。

 本实施例中的阻抗管1，用于为待测材料8提供声学测量所需的平面驻波声场。

传声器组2，用于测量阻抗管1内某一位置的声压信号，并将声压信号转换为电压信号。本实施例中，麦克风201测试该麦克风所在位置的声压信号，麦克风202测试该麦克风所在位置的声压信号。如图2所示，声压信号是由入射声波A、反射声波B、透射声波C和二次反射声波D构成，其中，麦克风201和麦克风202采集到的声压信号包括入射声波A和反射声波B。麦克风203测试该麦克风所在位置的声压信号，麦克风204测试该麦克风所在位置的声压信号。其中，麦克风203和麦克风204测试的声压信号由透射声波C和二次反射声波D构成。麦克风201~麦克风204将采集到的声压信号转换为电压信号输出给功率放大器3。

本实施例中的功率放大器3，用于对麦克风201~麦克风204传递来的电压信号进行噪声过滤和放大。

本实施例中的数据采集装置4，用于将电压信号转换为计算机识别的数字信号。

本实施例中的计算机5，内置四端网络计算方法，用于计算待测单层材料的吸声系数及传递损失，并输出结果，同时利用单层材料，计算多层材料的吸声系数及传递损失。

本实施例中的扬声器6，其输出端连接阻抗管1的输入端，扬声器6在阻抗管1内播放白噪声。白噪声的特性是在整个频域内具有均匀分布的功率谱密度，因此适合作为阻抗管的声源，用以产生在整个测试频域范围内均匀稳定的平面声场。

实施例2：

本实施例中的多层材料吸隔声性能预测装置与实施例1的区别在于，阻抗管1内末端还设置有吸声材料填充物7，用来减少二次反射波D的影响，如图2所示。

实施例3：

本实施例中的多层材料吸隔声性能预测装置与实施例1的区别在于，除要对每个传声器进行幅值标定外，还应对其进行相位标定，使麦克风201~麦克风204在同一时刻的滞后角等于0，使得他们在时间上保持同步，进而使麦克风采集的声压信号更为准确，以最大限度的消除测量误差。

实施例4：

本实施例采用的多层材料吸隔声性能预测装置与实施例1的区别在于，扬声器发出的噪声为白噪声，其低频范围为100Hz~2500Hz，高频范围为1600Hz~6300Hz。

若测试单层材料的低频性能，则应将单层材料裁剪成直径为30mm的圆形，并将该圆形材料放入粗阻抗管进行材料的声学性能测试。

若测试单层材料的高频性能，则应将单层材料裁剪成直径为100mm的圆形，并将该圆形材料放入细阻抗管进行材料的声学性能测试。

若测试单层材料的全频性能，则应利用上述方法，先测试低频状态下的吸隔声性能，再测试在高频状态下的吸隔声性能，取二者的拟合值作为待测单层材料的在全频状态下的吸隔声性能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种多层材料吸隔声性能预测装置，其特征在于：它包括：

内置有待测单层材料的阻抗管；

用于测量阻抗管内某一位置的声压信号，并将声压信号转换为电压信号的传声器组；

用于将传声器组传递来的电压信号进行噪声过滤和放大的功率放大器；

用于将电压信号转换为计算机识别的数字信号的数据采集装置；

用于计算待测单层材料的吸声系数及传递损失、并输出结果、同时利用单层材料计算多层材料的吸声系数及传递损失的计算机；及在阻抗管内播放白噪声的扬声器；

所述的传声器组一端插接在阻抗管上表面，且传声器组内的传感器平均分布于待测材料两侧，传声器组另一端依次连接功率放大器、数据采集装置、计算机及扬声器一端，扬声器的另一端连接阻抗管的输入端。

2.如权利要求1所述的多层材料吸隔声性能预测装置，其特征在于：所述的传声器组由麦克风组成。

3.如权利要求1所述的多层材料吸隔声性能预测装置，其特征在于：所述的阻抗管上表面设置有安装孔，所述的传声器的输入端通过该安装孔插接在阻抗管的上表面。