CN2066574U - 声强测量装置 - Google Patents
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Abstract
声强测量装置，用于(噪)声源的声功率测试。包括由两传声器组成的声探头(6)、双通道放大器(7)和微机(8)，微机扩充槽内插设数据采样板和信号处理板。两传声器同时接收声源声信号，经放大器放大，二路信号输入数据采样板，进行采样和模拟量转换，转换后的数字量输入信号处理板进行付里叶分析，由微机进行计算和控制输出结果，装置构成简单，适于现场实时测量，操作、使用方便。
Description
本实用新型涉及声源的声功率测量装置。
一台机器或设备作为噪声源，以一定的声功率向外辐射能量，机器噪声的大小用其辐射声功率的值来表示。采用声压测量来测定其声功率，测量值受周围环境噪声的限制，而且需要在消声室内进行；声强是单位面积上辐射的声能流，是矢量，采用声强测量，只要把测得的声强再通过计算即可直接得到其辐射声功率，而且外界环境噪声对声强测量基本上无影响。
声强测量的原理如下。
声强I的表达式为：
Ir＝ 1/(T) ∫T 0P（t）·ur（t）dt （1）
式中：P－传播方向r上某点的瞬时声压；
ur－传播方向r上某点的瞬时质点速度；
T－声波周期。
空间某点上瞬时声压和质点速度之积即为该点的声强。
采用两只相同的声压传感器，并保持间距△r组成声接收探头。声压P取两声压传感器之间中心位置的声压平均值，即：
P＝ (P1+P2)/2 （2）
质点速度ur为两声压传感器之间测得的声压梯度加以积分，即：
ur＝－ 1/(ρ) ∫
dt≈－ 1/(ρ) ∫ (P2-P1)/(△r) dt （3）
式中：ρ为空气介质密度。
声强的数学表达式还可写成：
Ir＝ 1/(T) ∫T 0P·urdt＝E〔P·ur〕 （4）
式中：E为数学期望。
根据互相关函数的定义和Wiener－khintchine公式，（4）式改写为：
Ir＝Rpur（0）＝∫∞ 0Gpur（f）df （5）
式中：Rpur（0）为信号p和ur的互相关函数Rpur（τ），在
τ＝0时的取值；
Gpur（f）为互功率谱密度函数
将（2）、（3）式取付里叶变换，其结果代入（5）式得：
Ir＝－ 1/(2πf△rρ) ·Im〔G12〕 （6）
式中：G12为声压信号p1和p2的互功率谱；
Im表示取虚部；
f为频率。
双通道互谱声强测量，为双路接收声信号，经放大后，把模拟量转换为数字量，对数字量进行付里叶分析，得出互功率谱，取其虚部，得（6）式所描述的声强Ir。
已有的双通道声强测试系统见图1。声探头〔1〕在声源现场接收声信号，经放大器〔2〕放大，由多通道磁带记录仪〔3〕进行信号记录；然后在工作室回放信号，经双通道谱分析仪〔4〕分析、处理，再输入微机〔5〕计算，得出结果。该系统构成较为复杂，主要用于实验室分析。
本实用新型的目的是提供一种适于现场实时测试的声强测量装置。
本装置的构成见图2，包括由两传声器构成的声探头〔6〕、双通道放大器〔7〕和微机〔8〕，微机的扩充槽内设有数据采样板和信号处理板，并由微机连通。声探头的两传声器同时接收声信号，经放大器放大，二路信号输入微机扩充槽内的数据采样板，进行模拟量转换，转换后的数字量输入信号处理板，进行付里叶分析，得出互功率谱密度，再由微机取其虚部进行代数运算，得出恒定带宽的声强谱，合成后即可得声学测量中常用的1／3倍频程、倍频程声强谱和A计权声强级，原理框图见图3。本装置从数据采样，到分析、处理、计算均采用程序控制，程序框图见图4。本实用新型由数据采样板和信号处理板实现信号采样、转换和频谱分析一体化，简化了系统，以适于现场实时测量。
指定图2为说明书摘要附图。
实施例。图5为实施例接线原理图。由两只普通的12.7毫米压强型电容式传声器组成声探头〔9〕，两传声器相对设置，间距为14毫米，根据被测声波的波长，可进行调整；放大器〔10〕为SQ－1型双通道放大器，输出信号满量程有效值为1伏，最大值为5伏；微型计算机选用普通的PC机，机内有扩充槽，数据采样板〔11〕为 ADS－1A外购产品，为高速集成电路数据采集、变换板，配有4K字程序存贮器和16K字外部数据存贮器，外部程序存贮器及数据存贮器为双口RAm，本实施例的数据采样频率为10240赫，采样通道数为2；信号处理板〔12〕为ADS－2型外购产品，为大规模集成电路数字信号处理板，适合于声频范围作实时信号处理，处理速度快。ADS－1A数据采样板插入微机扩充槽J5，ADS－2信号处理板插入微机扩充槽J2，构成数据采样一分析系统。计算机软件按程序框图编制。
本实用新型由声探头接收声信号，经放大后直接输入设置在微机内的数据采样板进行采样和模拟量变换，然后输入信号处理板进行付里叶分析处理，由微机进行计算和控制输出结果。装置构成简单，适于现场实时测量，操作、使用方便。
Claims (2)
1、一种声强测量装置，其特征是包括由两传声器构成的声探头[6]、双通道放大器[7]和微机[8]，所述微机[8]的扩充槽内有数据采样板和信号处理板，声探头接双通道放大器，双通道放大器接数据采样板，数据采样板和信号处理板由微机连通。
2、按照权利要求1所述的声强测量装置，其特征是声探头〔6〕的两传声器相对设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 90212998 CN2066574U (zh) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 声强测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 90212998 CN2066574U (zh) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 声强测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2066574U true CN2066574U (zh) | 1990-11-28 |
Family
ID=4892502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 90212998 Withdrawn CN2066574U (zh) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 声强测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2066574U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410976C (zh) * | 2006-05-15 | 2008-08-13 | 李志远 | 分体式环境噪声监测终端 |
| CN106323460A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-01-11 | 东方智测（北京）科技有限公司 | 用于获取指定方向声压信号的方法及装置 |
| CN108962274A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-07 | 会听声学科技（北京）有限公司 | 一种语音增强方法，装置及耳机 |
-
1990
- 1990-06-13 CN CN 90212998 patent/CN2066574U/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410976C (zh) * | 2006-05-15 | 2008-08-13 | 李志远 | 分体式环境噪声监测终端 |
| CN106323460A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-01-11 | 东方智测（北京）科技有限公司 | 用于获取指定方向声压信号的方法及装置 |
| CN106323460B (zh) * | 2016-11-21 | 2019-04-05 | 东方智测（北京）科技有限公司 | 用于获取指定方向声压信号的方法及装置 |
| CN108962274A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-07 | 会听声学科技（北京）有限公司 | 一种语音增强方法，装置及耳机 |
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