[发明专利]一种高声压传声器校准装置、系统以及方法

说明书

本发明公开的一种高声压传声器校准装置、系统以及方法，其中装置包括扬声器和耦合腔体，所述扬声器固定设置于所述耦合腔体的底部，形成扬声器后腔，所述耦合腔体由不同尺寸的管状腔体嵌套组成，包括共振管、过渡管和小管，所述共振管、所述过渡管和所述小管为同轴圆管声腔。本发明公开的一种高声压传声器校准装置、系统以及方法，解决了市面上常见校准装置声压级低、高声压下失真度高的问题，在总谐波失真不超过1％的条件下，校准声源声压级最高可达170dB，满足大部分高声压传声器的校准要求。

技术领域

本发明涉及传声器校准技术领域，更准确地说，涉及一种高声压传声器校准装置、系统以及方法。

背景技术

随着航空、高速铁路、城市轨道交通等交通运输领域的不断发展，在其生产研发过程中对噪声相关指标的要求也逐步提高。与目前常见的扬声器测试、噪声检测等不同的是，交通工具(如飞机、火车等)在工作过程中所产生的噪声声压级比一般生活或工业噪声要高得多，通常在100dB以上，最高声压级有时甚至超过160dB，超过了市面上大部分常见传声器的测量范围。市面上常见的声校准器主要结构包括声源(扬声器)和耦合腔结构，校准频率通常为250Hz和1kHz，标准声压级常为94dB、114dB和124dB，这些校准器仅适用于声压级校准方法，对于通常工作在160dB左右环境下的高声压传声器，传统校准设备的声压级并不能满足其校准需求；另外，如果不改进腔体，仅靠单纯提高扬声器输入，传统校准设备在校准声压超过一定限值后(如160dB以上)，腔内声波的总谐波失真升高，无法提供准确的校准结果。

上述情况下，适用于测量高声压噪声的传声器应运而生，高声压传声器校准装置属于声校准器类，声校准器是声学测试中常用的校准设备，当其耦合到规定型号和结构的传声器上时，能在一个或多个规定频率上产生一个或多个已知声压级的装置。与常见传声器使用声压校准不同，高声压传声器在校准时更关注总谐波失真(THD)指标，这是因为在高声压环境下，普通传声器的输出信号失真较大(＞10％)，导致测试结果不准确，通常高声压传声器的失真技术要求为测量声压范围内失真＜3％，因此用于高声压传声器的校准装置，除了能产生足够高的声压级外，还要保证校准装置所提供的声音谐波失真很低，才能在校准过程中准确衡量传声器本身的信号失真情况。

为了保证高声压传声器的测量精度和准确性，本发明专利设计了一种适用于高声压传声器校准的装置、系统和方法，解决市面上常见校准装置声压级低、高声压下失真度高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高声压传声器校准装置、系统以及方法，提供高声压校准声源，校准声源可达170dB，还能使校准声源的谐波失真维持在1％以下。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种高声压传声器校准装置，其中：包括扬声器和耦合腔体；所述耦合腔体由不同尺寸的管状腔体嵌套组成；所述扬声器固定设置于所述耦合腔体的底部，形成扬声器后腔。

优选的，所述耦合腔体包括共振管、过渡管和小管，所述共振管、所述过渡管和所述小管为同轴圆管声腔；所述共振管底部设置有所述扬声器，所述扬声器紧贴所述共振管内壁；所述共振管顶部连接有所述过渡管，所述过渡管管壁设置有参考传声器插孔，所述过渡管顶部设置有校准传声器插孔；所述小管固定在所述过渡管内部，且所述小管上半部分为中空管结构，下半部分为实心柱结构。

优选的，所述共振管的截面积远大于传声器拾音面面积，所述过渡管的截面积略小于所述共振管的截面积，所述小管的截面积与传声器的拾音面面积相当。

优选的，所述小管的中空管结构和所述实心柱结构长度比例为4：6。

优选的，所述共振管顶部和所述过渡管底部均设置有螺纹，通过所述螺纹进行固定连接。

优选的，所述小管通过支架固定于所述过渡管上，所述小管的实心柱结构的尾部设置在所述共振管中。