CN206258181U - 一种声场空间相关性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及声学器件技术领域，尤其涉及一种声场空间相关性测试装置，包括支架、安装杆、角度尺和传声器夹具，支架竖直设置，角度尺与安装杆设于支架的同一高度上，安装杆上设有刻度且与支架可转动连接，传声器夹具的数量为多个，多个传声器夹具可移动的设于安装杆上。在测试时，通过移动传声器夹具在安装杆上的位置，可以改变两个传声器之间的距离，并通过安装杆上的刻度读取两个传声器之间的距离，转动安装杆可以侧向在水平、竖直或任意方向上测量空间相关系数，角度尺的使用便于直观准确的读取安装杆与水平方向的夹角。该装置结构简单，使用方便快捷，能够极大的提高声场空间相关系数的测量精度。

Description

一种声场空间相关性测试装置

技术领域

本发明涉及声学器件技术领域，尤其涉及一种声场空间相关性测试装置。

背景技术

在噪声环境下，结构响应与噪声载荷之间的关系主要是由结构特性和声场特性决定。其中描述结构特性的函数是频响函数，表示声场特性的则是声场的空间相关性，用空间相关系数描述。在混响试验技术中，通过测试声场的空间相关性，可以分析混响声场的理想度。在其它一些声场中，通过测量声场的空间相关系数也可以更全面地了解声场特性。

在分析声场的空间相关系数时，需要测量声场中不同方向上的两个测点之间的距离以及各自的声压信号。两个测点之间的距离在计算其空间相关系数时非常重要，尤其在高频段，相关系数对距离非常敏感。在以往的相关性分析测量中，两个声测点之间的距离测量采用人工方式，费时费力，并且当需要精确调整测点之间的距离为某设定值时，往往误差较大。而且在水平、竖直或某任意方向上测量空间相关系数时，精确控制角度也会比较困难。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决在分析声场的空间相关系数时，两个声测点之间的距离不好测量造成误差较大，且在水平、竖直或某任意方向上测量空间相关系数时，精确控制角度比较困难的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种声场空间相关性测试装置，包括支架、安装杆、角度尺和传声器夹具，所述支架竖直设置，所述角度尺与所述安装杆设于所述支架的同一高度上，所述安装杆上设有刻度且与所述支架可转动连接；所述传声器夹具的数量为多个，多个所述传声器夹具可移动的设于所述安装杆上。

其中，所述角度尺的中心处设有定位凸台，所述支架上设有与所述定位凸台配合的定位孔。

其中，所述安装杆的中心处设有第一通孔，所述角度尺的中心处设有第二通孔，所述支架上设有螺纹孔，且所述螺纹孔与所述定位孔同轴设置，紧固件依次穿过所述第一通孔、第二通孔后与所述螺纹孔配合。

其中，所述安装杆上的刻度自中心向两端逐渐增大。

其中，所述安装杆上设有第一透视孔，所述第一透视孔用于观察所述角度尺上的刻度。

其中，所述第一透视孔的数量为两个，两个所述第一透视孔关于所述安装杆的中心对称。

其中，所述传声器夹具包括套筒和夹子，所述套筒套设于所述安装杆上，所述夹子与所述套筒连接，用于夹持传声器。

其中，所述套筒上设有第二透视孔，所述第二透视孔用于观察所述安装杆上的刻度。

其中，所述套筒上设有固定螺纹孔，用于将所述套筒固定在所述安装杆上。

其中，还包括底座，所述底座与所述支架的下端连接。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的一种声场空间相关性测试装置，包括支架、安装杆、角度尺和传声器夹具，支架竖直设置，角度尺与安装杆设于支架的同一高度上，安装杆上设有刻度且与支架可转动连接，传声器夹具的数量为多个，多个传声器夹具可移动的设于安装杆上。在测试时，通过移动传声器夹具在安装杆上的位置，可以改变两个传声器之间的距离，并通过安装杆上的刻度读取两个传声器之间的距离，转动安装杆可以侧向在水平、竖直或任意方向上测量空间相关系数，角度尺的使用便于直观准确的读取安装杆与水平方向的夹角。该装置结构简单，使用方便快捷，能够极大的提高声场空间相关系数的测量精度。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例一和实施例二提供的声场空间相关性测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一和实施例二提供的角度尺的结构示意图；

图3是本发明实施例一和实施例二提供的横杆的结构示意图；

图4是本发明实施例一和实施例二提供的声场空间相关性测试装置的分解图；

图5是本发明实施例一和实施例二提供的传声器夹具的结构示意图。

图中：1：底座；2：支架；3：角度尺；4：安装杆；5：传声器夹具；2.1：定位孔；3.1：定位凸台；3.2：第二通孔；4.1：第一透视孔；4.2：紧固件；4.3：第一通孔；5.1：夹子；5.2：第二透视孔；5.3：固定螺纹孔；5.4：套筒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

实施例一

如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种声场空间相关性测试装置，包括支架2、安装杆4、角度尺3和传声器夹具5，支架2竖直设置，角度尺3与安装杆4设于支架2的同一高度上，安装杆4上设有刻度且与支架2可转动连接；传声器夹具5的数量为多个，多个传声器夹具5可移动的设于安装杆4上。在测试时，通过移动传声器夹具5在安装杆4上的位置，可以改变两个传声器之间的距离，并通过安装杆4上的刻度直观的读取两个传声器之间的距离，转动安装杆4可以侧向在水平、竖直或任意方向上测量空间相关系数，角度尺3的使用便于直观准确的读取安装杆4与水平方向的夹角。该装置结构简单，使用方便快捷，能够极大的提高声场空间相关系数的测量精度。

进一步地，角度尺3的中心处设有定位凸台3.1，支架2上设有与定位凸台3.1配合的定位孔2.1，定位凸台3.1的形状为非圆形，保证了安装杆在转动时，角度尺3不随之转动。

进一步地，安装杆4的中心处设有第一通孔4.3，角度尺3的中心处设有第二通孔3.2，第二通孔3.2穿透定位凸台，支架2上设有螺纹孔(图上未显示)，且螺纹孔与定位孔2.1同轴设置，紧固件4.2依次穿过第一通孔4.3、第二通孔3.2后与螺纹孔配合，在本实施例中，紧固件4.2为蝶形螺栓。

进一步地，安装杆4上的刻度自中心向两端逐渐增大。安装杆4上的刻度在中心处为零刻度，且向两端逐渐增大，这样各个传声器夹具所在位置的刻度即该传声器夹具与安装杆4中心之间的距离。

进一步地，安装杆4上设有第一透视孔4.1，第一透视孔4.1用于观察角度尺3上的刻度。第一透视孔4.1设于安装杆4沿宽度方向的中心且与角度尺3上的刻度对应设置，第一透视孔4.1的形状为等腰三角形，且第一透视孔4.1的顶角朝向安装杆4的端部设置。

进一步地，第一透视孔4.1的数量为两个，两个第一透视孔4.1关于安装杆4的中心对称。

进一步地，传声器夹具5包括套筒5.4和夹子5.1，套筒5.4套设于安装杆4上，夹子5.1与套筒5.4连接，用于夹持传声器。套筒5.4上设有第二透视孔5.2和固定螺纹孔5.3，第二透视孔5.2用于观察安装杆4上的刻度，固定螺纹孔5.3用于将套筒5.4固定在安装杆4上。

进一步地，还包括底座1，底座1与支架2的下端连接。支架2的下端设有外螺纹，底座1上设有螺纹孔，底座的设置方便整个测试装置的放置。

本实施例中，采用上述装置来测试在某混响室进行噪声实验的声场空间相关性，测试获取的声场相关系数可用来与理想混响声场的空间相关系数进行比较，从而对试验过程中的混响声场进行评价。在该测试过程中，两个传声器测点的连线与地面夹角45度。两个传声器测点之间的距离设定为0.8m。

(1)组装底座1与支架2

在混响室内将底座1和支架2进行连接，底座1中部有螺纹孔，将支架2带有螺纹的一段直接拧进底座，进行组装即可。

(2)组装支架2与角度尺3和安装杆4

将角度尺3背面的定位凸台3.1放入支架2的定位孔2.1中，从而保证角度尺3与支架2之间相互固定，然后将安装杆4放在角度尺3上，使用紧固件4.2将支架2、角度尺3和安装杆4组装起来，调整安装杆4的角度，通过安装杆4的第一透视孔4.1读取安装杆4的角度，当安装杆4的角度为45度时，拧紧紧固件4.2，从而固定。

(3)传声器固定在传声器夹具5上

安装杆4两端分别套一个传声器夹具5，将两支传声器分别固定在两个传声器夹具5后边的夹子5.1上，然后将传声器电缆绑扎在支架2上固定好，两支传声器后端接入同一台数据采集器中。

(4)调整传声器夹具5并固定

将传声器夹具5在安装杆4上滑动，通过刻度孔5.2读取传声器夹具5与安装杆4中心位置的距离。调整传声器夹具5的位置，使得两个传声器夹具5均位于安装杆4左右两侧的0.4m刻度处，从而保证两个传声器之间的距离为0.8m。然后通过螺钉在螺纹孔5.3处固定传声器夹具5。

(5)完成试验处理结果

调试好系统，加载噪声，进行试验。试验过程中采集稳态下两只传声器的噪声数据，并求解两路信号之间相关系数。理想混响声场中相距0.8m的两个声测点之间的相关系数与角频率ω之间的关系为将试验获取的声场空间相关系数与理想混响声场的空间相关系数进行比较，从而对试验过程中的混响声场进行评价。

实施例二

本实施例与实施例一采用的测试装置的结构相同，其区别之处在于：本实施例用来测试某试车台进行的火箭发动机试车时试车台声场的空间相关性。火箭发动机试车台由于是半封闭空间，因此声场既不是自由声场，也不是混响声场。不同的试车台声场具有不同的声场特点，测试该试车台试车过程中的声场相关性，可以用来了解该试车台在试车过程中的声场特点。本试验中使用四个水平分布的测点，相互之间的间距分别为0.1m、0.2m、0.3m。

(1)组装底座1与支架2

在试车台上内将底座1和支架2进行连接，底座1中部有螺纹孔，将支架2带有螺纹的一段直接拧进底座1，进行组装即可。

(2)组装支架2与角度尺3和安装杆4

将角度尺3背面的定位凸台3.1放入支架2的定位孔2.1中，从而保证角度尺3与支架2之间相互固定，然后将安装杆4放在角度尺3上，使用紧固件4.2将支架2、角度尺3和安装杆4组装起来，调整安装杆4的角度，使得通过第一透视孔4.1读取的角度数为0，即安装杆4水平时，拧紧紧固件4.2，从而固定。

(3)传声器固定在传声器夹具5上

安装杆4两端分别套两个传声器夹具5，将四支传声器分别固定在四个传声器夹具5后边的夹子5.1上，然后将传声器电缆绑扎在支架2上固定好，四支传声器后端接入同一台数据采集器中。

(4)调整传声器夹具5并固定

将夹具5在安装杆4上滑动，通过刻度孔5.2读取夹具与安装杆4中心位置的距离。调整安装杆4一侧的两个传声器夹具5的位置分别位于刻度0.2m和0.1m处，调整安装杆4另一侧的两个传声器夹具5的位置分别位于刻度0.1m和0.4m处，这样就保证了四个测点之间的间距分别为0.1m、0.2m和0.3m，然后通过螺钉在螺纹孔5.3处固定传声器夹具5。

(5)完成试验处理结果

调试好系统，在火箭发动机试车过程中采集四支传声器的噪声数据，完成试验后对四通道声信号相互之间的相关系数进行求解，从而了解该试车台在试车过程中的声场空间相关性特点。

综上所述，本发明实施例提供的一种声场空间相关性测试装置，包括支架、安装杆、角度尺和传声器夹具，支架竖直设置，角度尺与安装杆设于支架的同一高度上，安装杆上设有刻度且与支架可转动连接，传声器夹具的数量为多个，多个传声器夹具可移动的设于安装杆上。在测试时，通过移动传声器夹具在安装杆上的位置，可以改变两个传声器之间的距离，并通过安装杆上的刻度读取两个传声器之间的距离，转动安装杆可以侧向在水平、竖直或任意方向上测量空间相关系数，角度尺的使用便于直观准确的读取安装杆与水平方向的夹角。该装置结构简单，使用方便快捷，能够极大的提高声场空间相关系数的测量精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种声场空间相关性测试装置，其特征在于：包括支架、安装杆、角度尺和传声器夹具，所述支架竖直设置，所述角度尺与所述安装杆设于所述支架的同一高度上，所述安装杆上设有刻度且与所述支架可转动连接；所述传声器夹具的数量为多个，多个所述传声器夹具可移动的设于所述安装杆上。

2.根据权利要求1所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述角度尺的中心处设有定位凸台，所述支架上设有与所述定位凸台配合的定位孔。

3.根据权利要求2所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述安装杆的中心处设有第一通孔，所述角度尺的中心处设有第二通孔，所述支架上设有螺纹孔，且所述螺纹孔与所述定位孔同轴设置，紧固件依次穿过所述第一通孔、第二通孔后与所述螺纹孔配合。

4.根据权利要求3所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述安装杆上的刻度自中心向两端逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述安装杆上设有第一透视孔，所述第一透视孔用于观察所述角度尺上的刻度。

6.根据权利要求5所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述第一透视孔的数量为两个，两个所述第一透视孔关于所述安装杆的中心对称。

7.根据权利要求1所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述传声器夹具包括套筒和夹子，所述套筒套设于所述安装杆上，所述夹子与所述套筒连接，用于夹持传声器。

8.根据权利要求7所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述套筒上设有第二透视孔，所述第二透视孔用于观察所述安装杆上的刻度。

9.根据权利要求7所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：所述套筒上设有固定螺纹孔，用于将所述套筒固定在所述安装杆上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的声场空间相关性测试装置，其特征在于：还包括底座，所述底座与所述支架的下端连接。