CN86107241A - 音响图绘制仪 - Google Patents

Abstract

本发明物涉及一种声级图绘制仪。它包括：数字式声级检测装置，显示声级记录空间每一点的典型坐标的装置(1)，显示记录空间的点上的声级的显示装置2以及有条件地记录声级和坐标的记录装置(3)。该绘制仪可用于使用转动型机械产生能源的发电厂及飞行器之类的噪声控制的声级图形显示。

Description

本发明与音响图显示仪有关。

当前，工业生产和城区的环境，非常尖锐地提出与每日活动的恶劣影响作斗争的问题。其中，对机器或设备的声级的控制显得越来越有必要，同时实现这种控制所需要的投资越来越大，旨在保证机器或设备符合日益严格的标准和条例。

实现对声级或噪声级的控制，有一个棘手的问题：就是要就地测量声级或噪声级，益在可比试验的条件下予以比较，以获得受保护或监督地区的噪声级图。

现在，测量噪声级一般都采用声级计型仪表，这种仪表首先拿到实验室里使用，作为预检措施，而且，无论怎样，要与剂量计配用，这就是说，在使用中，仪表可获得仪器携带者在一定时间内得到的噪声剂量的测量表示值。通过上述使用，这种类型的仪表，已申请取得法国专利证2473174号。

但是，这种仪器不能对一台设备就地进行检验测量，更不用说把声级图记录下来。

现在用来建立噪声图的声级计，按类似的原理运行，但不能记录微小的测量结果，而且无论怎样，都有出现重大误差的危险，在记录结果方面，尤其如此，此外，使用此种类型的仪器，需要两个操作员。

本发明的目的是使用一种声级图绘制仪来弥补上述的不足。

本发明的另一个目的是使用一种可靠性和保真度很高的声级图绘制仪。

本发明还有一个目的是使用一种可携式声级图绘制仪，仅有一位操作员就可以使用它。

本发明物一声级图绘制仪之所以引人注目，因为它设有显示装置，由一名操作员显示声级记录空间每一点的典型坐标，坐标采用数字式，显示装置可显示声级记录空间上述点上的声级。此外，还设定有条件记录声级的装置和坐标，坐标和相应的声级，是每一记录点声级图的变量，同时声级图变量集合构成存储的声级图信息。

本发明物应用在工业区域城区的各种场合或工地，特别是应用在转动机产生能量的工业区以及进行消声室试验的声级高的工业环境区。

阅读说明文字，同时参看后面的图，可以使我们对本发明有更好的了解。

图1示出本发明仪表的功能概要图。

图2根据图1，示出本发明仪表的制作方法的结构总图。

图3示出图2示出的元件之一的构造细节。

图4示出图2表示的另一元件的制作细节。

图5和图6示出本发明仪表的显示器和另一主要元件的具体制作方式。

图7和图8分别示出本发明仪表的管理过程结构图以及测量和显示噪声测量值的特有机构图。

首先要结合图1示出的功能概要图描述本发明的声级图绘制仪。

按照此图，本仪表包括数字式声级检测装置和标上1的显示装置，由操作员显示声级记录空间每一点的坐标。这些坐标采用数字式，并且，可以包括各种性质的坐标，如笛卡儿坐标、极坐标，或者甚至还有声级记录空间的确定位置的简单参考编码。图1，作为非限制性例子，示出显示装置1，在此显示装置中，X、Y两值可以表示记录声级某一严面空间的任一点。自然，本发明仪表可包括由一名操作员操作的显示系统和坐标引入系统，此系统有三个输入端，必要时，用于记录一个三维空间内的声级。列举一个非限制性的例子，说明构造问题，由一名操作员操作的显示和坐标引入装置1可以包括一个译码轮系统10、11（由一个图1未示出的数字化系统）监视，或任一类似系统监视。

此外，本发明仪表设有用声级记录空间上的点来显示声级的声级显示装置2。图1示出声级显示装置2，显示装置2包括显示器20和31，直接连接在上述声级检测装置上，这些显示器可以通过声级检测的模拟信号显示线性和/或加权检测后检测出的声级，这在以后说明中描述。

此外，本发明仪表设有记录装置3，有条件地记录检测出的声级和上述坐标，坐标和相应的声级，是在每一个记录点上构成声频图的变量，而声响图形的变量的总合构成存储的声响信息。

根据非限制性的构造方式，图1亦示出声级显示装置2，显示装置2，包括数字显示单元22、23、24、25为预先设定，这些数字显示单元与条件声级坐标装置3相连。数字显示单元可以非限制性地由液晶显示管或类似元件构成。

下面说明本发明仪表的运行情况。按照最一般的工作原理，从操作员接通电源时起，仪器就进行测量，并通过上述显示器20和21持久显示噪声级或声级的线性和加权测量结果。上述显示器最好设置在仪器的前面板上，显示器上的模拟指示，使操作员能检验噪声级或声级，并有可能用一衰减器系统调整检测过的声级。然后，操作员用显示装置1显示测量点的坐标，（有条件记录的装置）用数字化方式将这些测量点的坐标引入条件记录装置。

操作员控制测量部件本身的起动，同时本仪表通过4个数字显示单元22、23、24、25指示与加权、线性的声级值和实际引入的坐标相应的4个值。这样，操作员在记录4个参数之前，可以大体上检验这些参数的有效性。

结合图1，对条件记录装置3作更详尽的说明。在此图上，条件记录装置3的优点是包括数字显示式声级检测装置30，接口31，该接口能保证电路或输出图形变量的检测装置30，与上述记录电路，通过本接口31接收变量的图形变量管理中心单元32，指令记录装置33（指令寄存器）及构成上述记录电路的上述图形变量存储器35之间的连接。此外，条件记录装置3还有一个指令检测单元34，配有键盘，操作员可以通过它实施全部指令操作。图1上用紧接组件34的箭头表示键盘。

列举一非限制性例子，声级检测装置30可装设一个传声器301，连接放大器302，传声器通过两条平行链路发出被检测声级的信号。第一条链路设有一滤波器308，可以给被检测信号的频率加权，可以实现频率的平衡，例如实现被检测信号的频率平衡（加权）有一条测试电路307，用来测量在加权后，滤波器308发出的信号的有效值，还有一个数一模转换器305给接口31发出相应的数字信号。有效值测量电路307直接控制显示器21。特别要指出，插入上述第一条链路的滤波器308可由任一滤波器或一组滤波器构成，在按法国标准NF    S31-009测量飞行器引起的噪声级时，滤波器可控制加权，如加权A、B、C甚至加权D。

第二条检测链路包括一条测量声级有效值的电路306，用来接收放大器302发出的信号，还有一条数一模转换器304，给接口31发出相应的数字信号，这样第二条电路可按上述法国标准定义的恒定频率响应的特性LIN处理相应的被检测声级的一个信号。

衰减器303可用来调节放大器302的放大级，衰减值自然（传给）从接口31转换。

本发明仪器的一种可取的构造方式和仪器的结构元件的相应安装方法将结合图2的说明文字介绍，此构造方式与图1的概要图相符。

按上述安装方法，接口31有一传送数据的多路传输器310，用来接收被检测声级的数字信号和也用数字表示的记录点坐标值的信号。这两个数字信号通过图2示出的母线D104传给多路传输器310。多路传输器310可以由任一数字式多路传输器构成，数字式多工器，通常真在市场上买到，有四个串行输入位，和十六个并行输出位，（或者相反）。多工器310通过母线D连接检测电路30，母线D给多工器发送声级有效值（在显示器20和21上用数字表示），并且通过控制母线1～2，选择线性或加权检测的模拟卡或模拟链路。此外，多工器310亦通过一条控制母线4～5连接显示器1，通过第一条地址控制母线DA1～DA4并在多路传输DO1～DO4后通过第二条数据母线接中央单元32。显示器22、23、24、25亦连接上述两条母线。

此外，正如图2所示，存储寄存器33最好是由一个控制创存器330和一个存储和测试单元331构成，控制寄存器330连接地址控制母线DA1-DA-4，并在多路传输DO1-DO4后连接数据母线。存储和测试单元331通过一条控制母线1-2-3连接控制寄存器330，控制寄存器330及存储和测试单元331通过标记00…013的一条指令控制母线由中央单元32控制。存储单元331在控制寄存器330的控制下，通过母线D1-D4接收图形变量。此外，存储和测试单元331通过一条起动数一模转换的连线连接测试电路30（指令标记CA/D），通过在仪器通电时激活存储器电路的一条母线，即母线3连接多工器310，通过可以起动中央单元的一条控制连线JC，并通过此中央单元控制器F1（用来控制图形变量的存储）连接测试控制单元34、连接中央单元。

正如图3所示，控制寄存器330可包括一组存储器电路3301，3302，3303，3304，3305和3306，这些电路由数据母线DO1-DO4以并联方式直接供给信号。上述存储器负载来自地址控制器DA1-DA2，根据R/W指令给上述存储器发出写入和读出的指令，这些指令通过逻辑门3310，3311，3312给出，与指令控制母线01，02，03发出的指令控制重迭，并通过一条整形电路3313给出。缓冲存储器3307，3308，3309，可按选择指令，即母线012-015发出的卡片选择指令存入控制母线1-2-3给存储和测试单元331发出的控制信息。

此外，正如图4所示，上述存储和测试单元331有一个受控多路传输器3311所控制的控制逻辑单元3312，接收中央管理单元32的上述控制指令F1。此外存储和测试单元331有一个受控制逻辑单元控制的可逆计数器3313，还有一个接计数器3313和控制逻辑3312的电可编程的固定存储器。固定存储器型的存储器用来以构成图形信息的形式，存储图形变量，可逆计数器的功能是在每一记录中预先增多或减少实际上要记录图形变量的地址。自然，电可编程的固定存储器3314通过上述母线D1-D4和来自控制寄存器的母线1-2-3接收数据和构成图形变量的地址。此外，存储和测试单元330设有一侧试多工器3310，通过控制母线012-015受中央单元控制，并连接控制逻辑3312和控制多工器3311。测试多工器用来加工处理信号JC，选择中央管理单元32形成的指令类型。此外，要指出测试单元键盘34直接连接测试多工器3310。

控制逻辑3312的功能是预先在记录中使数据整形和格式化。控制逻辑可由普通型的电路构成，这种电路这里不拟说明，因为它不属于本发明的研究对象。测试多工器3310专门用来重新查找图形记录的最后值的地址，这样，就可以将操作员确认记录后，现时的图形变量与固定存储器3314中的最后记录相比较。

作为非限制性例子，固定存储器3314可由一个可插入盒式单元构成，此单百可容纳2000个4参数测量值（参数用一个到10₄小数位的十一二进制代码表示）容量为128Kb。这种可插入式单元已在法国用LERTIE商标投放市场，并且便于装入本发明仪表。

正如图5所示，声级显示装置2包括数字显示单元22，23，24，25，分别通过数字门220，230，240，250连接数据母线DO1-DO4和地址控制母线DA1-DA4。数字显示单元以并联方式接上述数据母线和地址控制母线DA1-DA4。选择上述显示器之一进行显示要通过指令控制母线00-01和控制门220，230，240，250的选择显示中间电路280，选择被选定的每个显示器所要显示的数字，要在R/W指令的控制下，通过一条选择数字的电路260进行，在与母线DO1-DO4的数据重迭时传送母线DA1-DA4的地址。整流电路270连接数字选择电路260上端。

结合图6、7、8对中央管理单元作简单说明。

图6示出构成中央单元的元件简要安装法。通常，中央单元可装设一个微处理机320，发出信号F1并接收上述信号JC，微处理机320亦发出R/W信号。此微处理机可采用全国半导体协会用代号NS57109投放市场的微处理机。与微处理机320配用的，一般是一个可寻址存储器321，可寻址存储器321对于微处理机320作中央存储器或工作存储器用。此外，与可逆描点计数器322配用的固定存储器型存储器321连接微处理机320和可寻址存储器321。自然，微处理机连接数据母线D01-D04和地址母线DA1-DA4，可寻址存储器321亦连接地址母线DA1-DA4。固定存储器321装有本发明仪表或装置的一管理程序，程序由微处理机320引导，并由控制母线00-015传送。

结合图7说明本发明仪表管理程序的一个更可取的例子。

从此图可以看出，给仪器通电，引起程序运行，在程序箱行中，在微处理机320置零后，连续进行一系列测试，第一测试是关于仪表供电电池组的负载状态，第二测试是关于操作员给出的测量控制指令是否出现，第三测试是读出显示值，在引入测量点坐标时，读出显示值，可控制经过确认有效的图形变量。在没有引入上述坐标时，执行读出记入的最后一个坐标的指令，然后，系统恢复记录测试位。在设有出现操作员给出的记录指令时，执行记录盒状态的补充测试，此测试可恢复起始状态。相反，在出现操作员给出的记录控制指令时，在以前记录的坐标值之间，对最后的记录进行检验，并且由操作员通过齿轮译码器引入实际显示的坐标值。

在上述坐标一致时，可起动一报警指示灯，或任一别的报警系统，通知操作员出现一个差错。在上述座标不一致时，进行新的测试，检验可插入盒内的记录地址，在计数器3313增量后是否小于一给定值，按照本发明仪表构造方式，此值为任选值，小于2016。结果测试是否定的，亦起动一报警器，并恢复起始状态，如果测试是肯定的，在可插入式盒内进行记录。

在这之后，还要进行检验记录的测试。此测试是将要记录的编码值与实际记录的、用同一代码表示之值进行比较。如果测试是肯定的，可以恢复起始状态，如果测试是否定的，则起动一报警器，并检验可插入盒实际上是否在它的凹槽内。

如果记录出错，记入一特殊代码，以便在去掉实际记入之值时取消测量值。此种测试专门用来把可能因离子辐射影响造成的信息传输错误考虑在内。

此外，还要指出，读出功能可采用两种方式，两种方式由操作员用一转换开关选定。当转换开关置于第一位时，仪表再读出已记入的最后一个测量点，并且在记录长时间停止后重新调整。当转换开关置于另一位时，仪表重新读出与X和Y坐标的一点有关的线性和加权测量值，要在相应的齿轮译码器上显示此一对值。

根据图8，在选定的例子中，获得和显示或引入X和Y坐标之值一经完成，通过获得25个有效值测量声级，这25个有效值由第一和第二检测链路发送，换句话说，来已线性和加权的被测量信号。要按FAST方式获取25个有效值，这就是说，根据想要测出声级的声响信号的尽可能大的实际频率，使用一个充分抽样的频率。然后，取25个值之和的平均数，测量点相应的声级之值称为以前取得的平均值的对数。为了确定实际显示的图形变量之值，应把衰减器的位置考虑在内，这就要求出传到接口31的此衰减的典型信号值的和，或者积分。

这样，我们就介绍了误差危险减至最小限度的高性能音响图显示仪。用最先进的方法制作出来的本发明仪表完全符合上述法国标准关于第2和3英录音设备或声级计的技术规格，而法国标准与国际电气技术委员会的出版物651在技术上是一致的。

Claims (11)

1、音响图绘制仪，设有数字式声级检测装置，它有如下特点：

显示装置，由一位操作员显示声级记录空间每一点的典型坐标，坐标采用数字式，

显示装置，显示声级记录空间上述点的声级，

上述声级和坐标的有条件记录装置，上述坐标和相应的声级构成每一记录点的音响图形变量，而音响图形变量集合形成存储的声响信息。

2、按要求1，音响图绘制仪的特点在于：上述有条件记录装置包括：

一个接口，能确保发送图形变量的电路和记录电路本身之间的连接，

一个中央管理单元，负责管理图形变量，此单元通过上述接口接收图形变量，

一个存储图形变量的寄存器，构成记录电路本身。

3、按要求1和2，本仪表的特点在于：记录图形变量是有条件的，要按操作员的确认指令，上述确认指令可起动中央管理单元。

4、按要求3，本仪表的特点在于：确认指令由操作员给出，中央单元按照上述记录装置的预定指令，实现与前述记录信号比较。

5、按要求2至4之一，本仪表的特点在于：上述接口设有一个传送数据的多工器，用来接收被检测声级数字式信号和用数字表示的记录点坐标值的信号。

6、按要求4，本仪表的特点在于上述存储寄存器包括：

一个控制寄存储器存器，通过一条控制母线和一条数据母线连接中央单元，

一个存储和测试单元，通过控制母线受中央单元控制，上述存储单元接收上述控制寄存器的图形变量。

7、按要求6，本仪表的特点在于：存储和测试单元包括：

一个控制逻辑单元，受一个控制多工器和中央管理单元控制，

一个计数器，受控制逻辑单元控制，

一个电可编程的固定存储器型的存储器，连接计数器和控制逻辑单元，并用来存储图形变量，以构成上述图形信息。

8、按要求6，本仪表的特点在于：存储和测试单元有一个受中央单元控制，并连接控制逻辑的测试多工器，此测试多工器用来比较经操作员确认有效后，现时的图形变量和最后的信号记录。

9、按以上要求之一，本仪表的特点在于：声级显示装置具有与数据母线和数据控制母线相连的数字显示单元，显示器用来显示记录点的（典型）坐标和图形变量的按线性方式和加权方式测量的声级有效值。

10、按要求9，本仪表的特点在于：以线性方式和加权方式测得的声级有效值，在求得一定数的测量数据的平均值以后显示出来。

11、按要求10，本仪表的特点在于：上述显示单元设置有：

四个数字显示管，每个管接数据母线，每个管用来分别显示记录点的坐标，按线性和加权方式测得的声级值。

四个数字控制门，一个门通过一条显示器母线和一个选择控制器控制一个显示管。

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