[发明专利]用于对声源进行空间定位的装置、系统和方法

说明书

本发明描述了一种装置，其包括至少一个可动地布置的第一传声器(10)、至少一个第二固定式传声器(11)和至少一个传感器(16)。所述传声器可以检测声源所发出的声波，所述传感器可以检测所述第一传声器的空间坐标。此外，还描述了一种对应的方法和一种具有上述装置的系统。

技术领域

本发明涉及一种用于对声源进行空间定位的一种装置、一种系统和一种方法，因而属于声学测量技术领域。

背景技术

声学声源的空间定位是量化汽车和航空航天领域以及消费电子和工业设备领域中的产品的噪声和振动特性的重要任务。在产品开发过程中，该任务被称为Noise,Vibration,Harshness(NVH)Testing(噪声、振动、粗糙度测试)。为了开发在噪声限值和声音感知方面满足规章要求和客户相关要求的产品，NVH测试是必不可少的，因此，必须以相应的可靠性和精度对产品进行测量。声源的定位不仅限于上述工业领域的产品，而且还用于其他领域，例如用于在工作场所、公共场所测量环境噪声以识别声干扰源或者用于进行建筑声学上的隔音评估。用于对声源进行空间定位的系统的用户包括但不限于上述工业领域中的产品的制造商、工程服务商、建筑声学家、建筑业公司和公共机构。

在产品开发过程中，对规章要求和期望的声音质量的检验尤其是相对较晚进行的。在此，产品开发人员需要易于使用且直观的工具，这些工具有助于产品开发人员分析NVH问题并在符合产品规格方面做出判定。在建筑声学领域中，在施工项目的现场检验、制造产品期间的质量监控以及对机器和过程的状态监控中，也存在类似问题。

由现有技术已知用于实现声源可视化的所谓的声学摄像机。这类声学摄像机通常具有传声器阵列，这个传声器阵列具有大量布置在盘形表面上的传声器。这类声学摄像机的结构通常较为复杂，特别是通常需要将大量的传声器与用于并行数据采集和处理的高效系统连接在一起。

本发明人将自己的目的设定为提供一种用于对声源进行空间定位以及实现声源可视化的装置，与现有技术相比，所述装置例如可以在图像质量方面，尤其是在声源的对比度范围、空间分辨率和最大可表示的频率方面，提供内在的技术优势，此外，所述装置特别易于操作并且由于技术复杂性有所降低，故而制造成本较低。

发明内容

本发明用以达成上述目的的解决方案在于根据权利要求1和18所述的装置、根据权利要求7所述的系统以及根据权利要求10、13和31所述的方法。不同的实施例和进一步方案是从属权利要求的主题。

描述了一种装置，所述装置包括至少一个可动地布置的第一传声器、至少一个第二固定式传声器和至少一个传感器。所述传声器可以检测声源所发出的声波，所述传感器可以检测所述第一传声器的空间坐标。

此外，描述了一种具有相应装置的系统，所述系统包括固定式数据处理设备，所述装置以可绕旋转轴旋转的方式支承在所述数据处理设备上。所述数据处理设备可以接收来自所述装置的测量数据并示出待测量的物体的声源强度。

根据一个实施例的方法包括以下步骤：提供可旋转地支承的装置，其具有至少一个可动地布置的第一传声器和至少一个第二固定式传声器；围绕旋转轴旋转所述装置，其中所述第一传声器一同旋转，所述第二传声器保持固定；通过所述第一传声器和所述第二传声器检测待测量的物体所发出的声波，同时检测所述第一传声器的空间坐标；根据所测得的测量数据对发声物体的源强度进行计算和成像。

本发明还描述了用于对声发射物体进行成像的方法和装置，包括：借助运动和固定式传感器记录(i)声场的声学变量、通过摄像机记录(ii)运动的传感器的路径坐标以及(iii)待测量的场景的光学图像，将数据记录在与传感机构一起运动的电子单元中并且将这些数据转发至终端设备，用以对数据进行处理并将结果表示为颜色编码的声像与待测量的物体的光学采集的图像的叠加。