CN2909198Y - 传递法声场测量仪 - Google Patents

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韩彦民
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Abstract

本实用新型涉及一种传递法声场测量仪，由标准声源产生机构和测量设备组成；其中，标准声源产生机构包括电信号发生器、功率放大器和扬声器顺序连接组成，测量设备包括声级计；其特点是，所述的测量设备还包括近场话筒和双通道测量分析仪，近场话筒的信号输出端与双通道测量分析仪的一输入端相连；所述的测量设备中的声级计的信号输出端与双通道测量分析仪的另一输入端相连。由此本实用新型在无高质量标准声源的情况下，采用常用仪器即可进行声场参数测量，并得到精确的声功率数据。

Description

传递法声场测量仪
技术领域
本实用新型涉及一种噪声测量仪器，尤其涉及一种进行噪声水平测试的传递法声场测量仪。
背景技术
在室内试验现场，如试验车间，需要对被检测的设备进行噪声水平的测试，需要对测试现场的声学环境进行修正。由于现场测量到的噪声是设备产生的噪声加上环境反射的噪声，因此，为了正确测定噪声源的声压级，需要对测试现场建筑声场声学特性的影响进行修正，即声场环境修正。
现有技术在现场声学环境修正方面通常采用混响时间法或标准声源法。混响时间法由于其试验技术较复杂，使之难以进行声学环境噪声测试。而标准声源法采用的仪器价格昂贵，一般仪器精度难以保证，需要专门的“标准声源”。
请参见图1所示，这是常规标准声源法测试系统示意图。常规标准声源法测试系统由标准声源产生机构和测量设备组成。由于技术原因，一般情况下，测量设备的精度高于声源系统。因此，常规标准声源的测试系统需要一个高稳定性的精密声源，即“标准声源”，该标准声源由标准声源产生机构产生，该标准声源产生机构由电信号发生器11、功率放大器12和扬声器13组成，所产生的声源的精度由电信号发生器11、功率放大器12和扬声器13的组合精度保证。测量设备一般采用声级计14，用于接收被测点的声音信号。
在理论上，每个声场中声源和测点间存在着该声场这两点间固有的声场传递特性H，它由声源直接到达的传递分量H直达和声场环境反射的传递分量H环境合成：
H＝H直达(+)H环境
标准声源在确定距离的直接到达的传递分量H直达是确定的，因此，通过测量两点间固有的声场传递特性H，减去直接到达的传递分量H直达，就可分离出声场环境反射的传递分量H环境：
H环境＝H(-)H直达。
但采用图1所示的标准声源法测试系统所测得的声场参数测量数据不够准确，得不到精确的声功率数据。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改进的传递法声场测量仪，它能在常规精度的测试仪器上通过修正提高测试精度，完成声场环境参数的测量，达到稳定的高测量精度。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种传递法声场测量仪，包括由电信号发生器、功率放大器和扬声器顺序连接组成的标准声源产生机构和测量设备，测量设备包括声级计；其特点是，所述的测量设备还包括近场话筒和双通道测量分析仪，近场话筒的信号输出端与双通道测量分析仪的一输入端相连，所述的声级计的信号输出端与双通道测量分析仪的另一输入端相连。
本实用新型传递法声场测量仪由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有明显的优点和积极效果，它能在无高质量标准声源的情况下，采用常用仪器即可进行声场参数测量，得到精确的声功率数据。
附图说明
通过以下对本实用新型传递法声场测量仪的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1为现有技术标准声源测试系统的系统框图；
图2为本实用新型传递法声场测量仪的系统框图。
具体实施方式
请参见图2所示，本实用新型传递法声场测量仪，包括：由电信号发生器21、功率放大器22和扬声器23顺序连接组成的标准声源产生机构和由声级计24、近场话筒25、双通道测量分析仪26连接组成的测量设备。信号发生器21采用的是必凯公司的2307信号发生器、功率放大器22采用的是必凯公司的2712功率放大器、声级计24采用的是必凯公司的2230声级计、话筒25采用的是必凯公司的4155话筒、双通道信号分析仪26采用的是必凯公司的2144双通道信号分析仪，扬声器23采用飞乐公司的扬声器。近场话筒25的信号输出端与双通道测量分析仪26的一输入端相连，声级计24的信号输出端与双通道测量分析仪26的另一输入端相连。
本实用新型传递法声场测量仪的测量原理可结合图2说明如下：
声源信号随时间t在波动，波动影响系数记为A(t)，它同时影响近场和正常测点处的声信号，即声源信号由X变为A(t)*X，对应近场和正常测点处的声信号Y0、Y也对应变成A(t)*Y0和A(t)*Y。由于近场话筒25与声源的传递特性基本不受声学环境的影响，该近场传递特性在消声室完成测定，测到近场声信号，按下式计算，就可消去波动影响系数A(t)的影响。
H＝A(t)*Y/A(t)*X＝Y/X
就完成了声源与测点间高精度的测量。按常规算法就得到了测试现场声学环境修正量。
任意两点间信号存在着两点间的传递关系。图2中的双通道信号分析仪26，按常规处理得到近场话筒y0点信号Y0和正常被测点y点信号Y间的传递函数Hy0，y，而声源信号X与近场话筒y0点信号Y0存在已知的传递函数Hx，y0，于是得到声源x点与正常被测点y点间传递函数特性H为，
H＝Hy0，y*Hx，y0
与常规标准声源法技术相同，在确定距离的直接到达的传递分量H直达是确定的，因此，通过测量两点间固有的声场传递特性H，减去直接到达的传递分量H直达，就可分离出声场环境反射的传递分量H环境：
H环境＝H(-)H直达
这样一来，普通的声源都可用来完成测定现场的声学环境产生的修正量。而较稳定的声源系统可以得到更好的测试结果。
在扬声器23电声特性保证的情况下，本实用新型也可以用测量输入发声扬声器的电信号替代测量扬声器23发出的声信号。
大型设备产品，如柴油发电机组的噪声测定很难进行理想声场环境，如消声室环境的噪声测量，但是采用本实用新型传递法声场测量仪测量试验车间环境的声场参数，通过修正现场噪声测量的数据，得到了与消声室环境可比的噪声测量数据。

Claims (3)

1.一种传递法声场测量仪，由标准声源产生机构和测量设备组成；其中，标准声源产生机构包括电信号发生器(21)、功率放大器(22)和扬声器(23)顺序连接组成；测量设备包括声级计(24)；
其特征在于：
所述的测量设备还包括近场话筒(25)和双通道测量分析仪(26)，近场话筒(25)的信号输出端与双通道测量分析仪(26)的一输入端相连；
所述的测量设备中的声级计(24)的信号输出端与双通道测量分析仪(26)的另一输入端相连。
2.如权利要求1所述的传递法声场测量仪，其特征在于：所述的测量设备中的近场话筒(25)采用的是型号为4155的话筒。
3.如权利要求1所述的传递法声场测量仪，其特征在于：所述的测量设备中的双通道测量分析仪(26)采用的是型号为2144双通道信号分析仪。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651842A (zh) * 2012-02-23 2012-08-29 北京航天计量测试技术研究所 一种传声器任意声压相位差发生装置及方法
CN105043531A (zh) * 2015-05-21 2015-11-11 河海大学常州校区 声场测量装置及方法

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