[发明专利]一种传声器任意声压相位差发生装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于声学计量技术领域，具体涉及一种传声器任意声压相位差发生装置及方法。

背景技术

传声器又称“声电换能器”，是把空气中声信号转换为电信号的变换装置，其灵敏度具有相位特性。近年来随着现代声学测试技术不断发展，出现了声全息分析、声测目标定位、声测故障分析、声振耦合分析、驻波管法材料参数分析等新技术，这些技术的测量系统一般需要两只以上的传声器，例如在声测目标定位测量系统中，由于声传播的时延特点，多只传声器在不同位置测量到的声压幅值与相位会有差别，多通道测量系统通过传声器的相对位置和多只传声器的声压相位信息可以计算出声源的强度、大小、方向与距离，测量系统各通道之间的相位差是影响测量结果准确性的主要因素，目前尚未有相关方法可产生标准声源，以达到校准多通道声学测量系统的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传声器任意声压相位差发生装置及方法，可以实现多通道声场同步控制，发生各通道之间任意声压幅值及相位差，解决多通道测量系统的标准声源模拟以及相位差同步校准问题。

本发明的技术方案如下：一种传声器任意声压相位差发生方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、将多通道声学测量系统的M个传声器分别安装在M个有源耦合腔的一端，M个参考传声器分别一一对应安装在有源耦合腔的另一端，其中，M∈(2，30)；

步骤2、根据多通道声学测量系统的M个传声器之间的相对坐标，模拟声源相对于M个传声器的坐标及其辐射强度，计算获得M个传声器所处位置的声压幅值P_n与相位φ_n(n＝1，2，…，M)；

步骤3、利用通过数据采集卡、信号放大器A与M个参考传声器相连接的计算机控制多通道信号源驱动有源耦合腔产生声压信号，M个参考传声器监控有源耦合腔内的声压幅值及相位，通过信号放大器A和数据采集卡反馈给计算机，形成M个独立的反馈控制闭环回路，计算机控制有源耦合腔内的声压幅值与相位等于步骤2中的计算结果P_n、φ_n(n＝1，2，…，M)；

步骤4、通过信号放大器B与多通道声学测量系统相连接的M个传声器此时处于模拟声源环境下，模拟声源的各项参数均已知，可以通过与多通道声学测量系统测量的结果比较实现对该系统的模拟声源的测量校准。

一种传声器任意声压相位差发生装置，该发生装置包括若干个有源耦合腔、若干个参考传声器、计算机以及多通道信号源，其中，若干个参考传声器一一对应固定安装在若干个有源耦合腔的一端，若干个参考传声器通过信号放大器A与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机相连接，将由若干个参考传声器检测到若干个有源耦合腔的信号，经过信号放大器A放大后，由数据采集卡采集输入到计算机中；计算机通过多通道信号源与若干个有源耦合腔相连接，控制由多通道信号源输入到若干个有源耦合腔的信号。

所述的若干个有源耦合腔安装有若干个参考传声器的另一端固定安装有若干个传声器，若干个传声器通过信号放大器B与多通道声学测量系统相连接，通过计算机控制若干个有源耦合腔的声压幅值及相位与预设值完全一致，从而为多通道声学测量系统提供已知的标准声源模拟。

所述的多通道信号源由若干台33220A型函数发生器组成，多通道信号源产生的每一个通道信号都单独由一台3320A型函数发生器产生。

所述的数据采集卡为NI-PCI-4472动态信号采集卡。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种传声器任意声压相位差发生装置及方法，可以实现多通道传声器声源同步控制，发生各通道之间任意声压相位差，可为校准多通道声学测试系统提供各种模式的模拟声源；同时，声压级控制精度达到0.1dB，相位差控制精度可达到0.1°。

附图说明

图1为本发明所述的一种传声器任意声压相位差发生装置示意图；

图中：1、传声器；2、有源耦合腔；3、参考传声器；4、信号放大器A；5、数据采集卡；6、计算机；7、多通道信号源；8、多通道声学测量系统；9、信号放大器B。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。