專(zhuān)利名稱(chēng)：一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸聲系數(shù)測(cè)量裝置及方法，特別是關(guān)于一種可用于對(duì)吸聲材料 的吸聲系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，吸聲材料在工業(yè)和建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，其吸聲系數(shù)直接影響著 吸聲材料的效果，而快速準(zhǔn)確的測(cè)量吸聲材料的吸聲系數(shù)對(duì)于合理選擇材料、控制 噪聲有著重要的作用?，F(xiàn)在常用的吸聲系數(shù)的測(cè)量方法是混響室法和駐波管法，駐 波管法又分為駐波比法和傳遞函數(shù)法?；祉懯曳y(cè)量的是無(wú)規(guī)則入射的吸聲系數(shù)， 但混響室的建造費(fèi)用相當(dāng)昂貴，不利于大規(guī)模使用。駐波管法測(cè)量的是垂直入射的 吸聲系數(shù)和吸聲材料的表面法向聲阻抗，但駐波管只能對(duì)小型試件進(jìn)行測(cè)量，得到 的吸聲細(xì)數(shù)往往不能和應(yīng)用情況相吻合，因此如何對(duì)吸聲材料的吸聲系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 測(cè)量是提高噪聲控制水平的一個(gè)重要問(wèn)題。法國(guó)學(xué)者J.F.Allard和日本學(xué)者 Y.Takahashi等都對(duì)吸聲系數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法進(jìn)行了一定的研究(Journal of Noise Control Engineering, 32(1)， 1989; Applied Acoustics Vol. 66)，但未設(shè)計(jì)出 專(zhuān)門(mén)的測(cè)試裝置。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)裝置及頻率限制等因素的影響，其測(cè)試 方法很難在實(shí)際的工作狀態(tài)下對(duì)吸聲材料進(jìn)行測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可用于對(duì)吸聲材料的吸聲系數(shù)進(jìn)行現(xiàn) 場(chǎng)測(cè)量的吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其 特征在于它包括一測(cè)量探頭和一中空的固定手柄；所述測(cè)量探頭包括一探頭基體、 兩傳聲器測(cè)量探頭和一材料間距測(cè)量探頭；所述探頭基體為一金屬板，所述探頭基
體的一端和中間位置各開(kāi)有一滑槽，在兩所述滑槽之間的所述探頭基體上橫向設(shè)置 有一位置測(cè)量尺；所述探頭基體的另一端與所述固定手柄樞接；所述傳聲器測(cè)量探 頭包括一圓柱形傳聲器固定管；所述傳聲器固定管的下部連接一導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向 塊滑設(shè)在所述探頭基體上部的滑槽內(nèi)；所述傳聲器固定管的前端設(shè)置有一用來(lái)固定 連接傳聲器的BNC接頭；所述傳聲器固定管的后端設(shè)置有一傳聲器位置標(biāo)尺，所述 傳聲器位置標(biāo)尺的尖端與傳聲器的軸線重合，所述傳聲器位置標(biāo)尺指在所述位置測(cè) 量尺上；所述材料間距測(cè)量探頭橫向設(shè)置在所述探頭基體中間位置的滑槽上，其一端伸出所述探頭基體；所述材料間距測(cè)量探頭下部亦連接一導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊滑 設(shè)在所述探頭基體中間位置的滑槽內(nèi)；所述材料間距測(cè)量探頭的中心位置設(shè)置有一 材料間距位置標(biāo)尺，所述材料間距位置標(biāo)尺亦指在所述位置測(cè)量尺上。
所述探頭基體的一端為矩形，另一端為半圓形，所述探頭基體的圓形端通過(guò)螺 栓和固定螺母與所述固定手柄樞接。
一種采用上述裝置的吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，其包括以下步驟1)在被測(cè)材
料附近布置三至四個(gè)聲源激勵(lì)，頻率范圍約為20Hz至20KHz; 2)將傳聲器A、 B 安裝在兩傳聲器固定管前端的BNC接頭上，并通過(guò)位置測(cè)量尺調(diào)整傳聲器A、 fi的間 距至所需間隔， 一般在10mm左右；3)移動(dòng)材料間距測(cè)量探頭，通過(guò)材料間距位置 標(biāo)尺確定材料間距測(cè)量探頭的伸出長(zhǎng)度以調(diào)整傳聲器A或6到材料表面的距離， 一般 控制在20ram以內(nèi)，并連接傳聲器/l、 B的信號(hào)線與采集系統(tǒng)，準(zhǔn)備進(jìn)行記錄；4)將 探頭基體前端靠近被測(cè)材料，并將材料間距測(cè)量探頭的伸出端靠住被測(cè)材料表面， 確保探頭基體與被測(cè)材料表面平行，手持固定手柄保持穩(wěn)定，記錄傳聲器A和傳聲 器fi的間距A傳聲器A或B到被測(cè)材料表面的距離/; 5)將聲源激勵(lì)的頻率調(diào)至5KHz 以上，待被測(cè)位置的聲場(chǎng)穩(wěn)定后，同時(shí)采集傳聲器A、 B的聲壓信號(hào)，采樣時(shí)間一般 在20s以上；6)松開(kāi)探頭基體與固定手柄的固定螺母，將測(cè)量探頭翻轉(zhuǎn)180度， 調(diào)整材料間距測(cè)量探頭的位置，與第一次測(cè)量的距離/相同；調(diào)整傳聲器A、 fi的位 置，與第一次測(cè)量的間距d相同；重復(fù)步驟4)和步驟5)，再次記錄傳聲器A、 B的 聲壓信號(hào)。
根據(jù)步驟4) 步驟6)測(cè)量得到傳聲器A、 fi的位置信息和聲壓信號(hào)后，采用 如下方法計(jì)算被測(cè)材料的吸聲系數(shù)①以測(cè)試時(shí)距離被測(cè)材料較遠(yuǎn)的傳聲器J位置 設(shè)為"點(diǎn)，距離較近的傳聲器^位置為6點(diǎn)，則第一次測(cè)試得到的聲壓信號(hào)分別為 rf^)和rf)W ，第二次測(cè)量得到聲壓信號(hào)為rf)(O和W ，對(duì)兩次測(cè)量得到的聲 壓信號(hào)做傅利葉變換，得到聲壓信號(hào)的頻域值rf、W、 rf、")、)和^)("; ②利用步驟①變換得到的聲壓信號(hào)的頻域值計(jì)算fl點(diǎn)到&點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)為
其中，G。。(司為"點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，G""為fe點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，為"點(diǎn)到6點(diǎn) 的互譜，C^(w)為b點(diǎn)到fl點(diǎn)的互譜，其計(jì)算公式為
其中，A(w)為"點(diǎn)或6點(diǎn)的聲壓信號(hào)的頻域值，《(w)為a點(diǎn)或fc點(diǎn)的聲壓信號(hào)頻域值
的共軛;利用兩次測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到fl點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)/^)(W)和i/i"(W),計(jì)算時(shí)通 過(guò)適當(dāng)?shù)募哟昂推骄幚砜梢缘玫?點(diǎn)到6點(diǎn)的估計(jì)頻率響應(yīng)函數(shù)為
③利用步驟4)測(cè)量得到的傳聲器A和傳聲器S的垂直間距A以及6點(diǎn)的傳聲器到被 測(cè)材料表面的垂直距離/，計(jì)算得到被測(cè)材料表面的聲阻抗為
<formula>formula see original document page 7</formula>其中，p和c分別為空氣的密度和空氣中的聲速，//。Jw)為"點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響應(yīng)函 數(shù)；④利用步驟③計(jì)算得到的被測(cè)材料表面的聲阻抗，計(jì)算被測(cè)材料的現(xiàn)場(chǎng)反射系 數(shù)r(w)和現(xiàn)場(chǎng)吸聲系數(shù)a(6;)為
ZwO) + pc 。 a(0) = l_| (w)|
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的測(cè)量裝置由于 設(shè)置了傳聲器測(cè)量探頭和材料間距測(cè)量探頭，因此能夠?qū)崿F(xiàn)傳聲器的間距測(cè)量，以 及材料表面到傳聲器的間距測(cè)量。2、本發(fā)明測(cè)量裝置的測(cè)量探頭與一固定手柄樞 接，能夠?qū)崿F(xiàn)傳聲器的翻轉(zhuǎn)，因此在測(cè)量過(guò)程中可以方便的調(diào)整傳聲器的順序，從
而消除傳聲器本身的相位差。3、本發(fā)明測(cè)量裝置可在實(shí)際的工作環(huán)境狀態(tài)下，利
用普通的采集系統(tǒng)對(duì)實(shí)際使用中的吸聲材料進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)其測(cè)量結(jié)果計(jì)算被測(cè) 吸聲材料的吸聲系數(shù)，克服了傳統(tǒng)測(cè)試方法對(duì)設(shè)備和測(cè)量環(huán)境的嚴(yán)格要求，并直接
得到最有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的吸聲材料聲學(xué)性能參數(shù)。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，使用
方便，成本低，可以廣泛應(yīng)用于各種吸聲材料的吸聲系數(shù)測(cè)量。


圖1是本發(fā)明測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明測(cè)量探頭的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本發(fā)明的第一次測(cè)量示意圖 圖4是本發(fā)明的第二次測(cè)量示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖i所示，本發(fā)明的測(cè)量裝置包括一測(cè)量探頭i和一中空的固定手柄n。測(cè)
量探頭I包括一探頭基體1、兩傳聲器測(cè)量探頭2和一材料間距測(cè)量探頭3。
如圖2所示，探頭基體l為一端為矩形，另一端為半圓形的金屬板，用來(lái)固定傳聲器測(cè)量探頭2和材料間距測(cè)量探頭3。探頭基體1上靠近矩形端位置和中間位 置各開(kāi)有一滑槽4、 4'，在兩滑槽4、 4'之間的探頭基體1上橫向設(shè)置有一位置 測(cè)量尺5。探頭基體1的圓形端通過(guò)螺栓和固定螺母與固定手柄II樞接，固定手柄 II可以手持進(jìn)行測(cè)量。
傳聲器測(cè)量探頭2包括一圓柱形傳聲器固定管21。傳聲器固定管21的下部通 過(guò)螺栓和固定螺母連接一導(dǎo)向塊22，導(dǎo)向塊22滑設(shè)在探頭基體1上部的滑槽4內(nèi)， 利用導(dǎo)向塊22上的螺栓和固定螺母可以將傳聲器測(cè)量探頭2固定。傳聲器固定管 21的前端設(shè)置有一用來(lái)固定連接傳聲器6的BNC接頭7 (Bayonet Nut Connector 刺刀螺母連接器)。傳聲器固定管21的后端設(shè)置有一傳聲器位置標(biāo)尺8，傳聲器位 置標(biāo)尺8的尖端與傳聲器6的軸線重合，傳聲器位置標(biāo)尺8指在位置測(cè)量尺5上， 通過(guò)讀取兩個(gè)傳聲器位置標(biāo)尺8所指示位置的刻度差即可得到兩個(gè)傳聲器6軸線間 的距離。
材料間距測(cè)量探頭3橫向設(shè)置在探頭基體1中間位置的滑槽4'上，其一端伸 出探頭基體1。材料間距測(cè)量探頭3的下部也通過(guò)螺栓和固定螺母連接一導(dǎo)向塊31， 導(dǎo)向塊31滑設(shè)在探頭基體1中間位置的滑槽4'內(nèi)，利用導(dǎo)向塊31上的螺栓和固 定螺母可以將材料間距測(cè)量探頭3固定。材料間距測(cè)量探頭3的中心位置設(shè)置有一 材料間距位置標(biāo)尺9，材料間距位置標(biāo)尺9也指在位置測(cè)量尺5上，用來(lái)測(cè)定材料 間距測(cè)量探頭3到傳聲器固定管21中心的距離。
上述實(shí)施例中，探頭基體1長(zhǎng)100mm，寬50mm，兩傳聲器測(cè)量探頭2最大間距 40mm，材料間距測(cè)量探頭3全長(zhǎng)60mm，最大伸出量25mm，固定手柄II長(zhǎng)1000ram。
如圖1所示，本發(fā)明的測(cè)量裝置使用時(shí)，將傳聲器6安裝在傳聲器固定管21 前端的BNC接頭7上，傳聲器6的信號(hào)線10則從傳聲器固定管21中引出，并沿固 定手柄II內(nèi)部伸出連接到采集系統(tǒng)(圖中未示出)。由于采集系統(tǒng)非本發(fā)明的保護(hù) 范圍，故不再贅述。
下面以汽車(chē)車(chē)身內(nèi)飾材料(即被測(cè)材料ll)測(cè)量為例，詳細(xì)說(shuō)明利用本發(fā)明的 測(cè)量裝置進(jìn)行吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法，其包括以下步驟
1) 將汽車(chē)置于空檔定置狀態(tài)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)作為聲源激勵(lì)。
2) 將傳聲器4、 fi安裝在傳聲器固定管21前端的BNC接頭7上，松開(kāi)傳聲器測(cè) 量探頭2的固定螺母，移動(dòng)傳聲器測(cè)量探頭2，并通過(guò)位置測(cè)量尺5調(diào)整傳聲器A、 S的間距至所需間隔(傳聲器4、 S的間隔一般在10mm左右)，擰緊固定螺母將傳聲 器測(cè)量探頭2固定。
3) 移動(dòng)材料間距測(cè)量探頭3，通過(guò)材料間距位置標(biāo)尺9確定材料間距測(cè)量探頭3的伸出長(zhǎng)度以調(diào)整傳聲器/i或B到被測(cè)材料11表面的距離(傳聲器A或B到被測(cè)材 料11表面間距一般控制在20mm以內(nèi))，擰緊固定螺母將材料間距測(cè)量探頭3固定， 并連接傳聲器A、 B的信號(hào)線與采集系統(tǒng)，準(zhǔn)備進(jìn)行記錄。
4) 如附圖3所示，將探頭基體l前端靠近被測(cè)材料ll，并將材料間距測(cè)量探 頭3的伸出端靠住被測(cè)材料11表面，確保探頭基體l與被測(cè)材料ll表面平行，即 保證傳聲器A、 S的連線垂直于被測(cè)材料ll表面。擰緊探頭基體1與固定手柄II的 固定螺母，手持固定手柄n保持穩(wěn)定，記錄傳聲器A和傳聲器fi的垂直間距d，傳聲 器fi到被測(cè)材料表面的垂直距離/。
5) 啟動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)并固定油門(mén)踏板，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在較高轉(zhuǎn)速下 (3000r/min左右)，至車(chē)內(nèi)發(fā)出的噪聲保持恒定狀態(tài)，待被測(cè)位置的聲場(chǎng)穩(wěn)定后，
同時(shí)采集傳聲器A、 fi的聲壓信號(hào)，采樣時(shí)間一般在20s以上。
6) 為消除傳聲器A、 6本身的相位差，需要調(diào)整傳聲器A、 6的順序。松開(kāi)探頭 基體1與固定手柄II的固定螺母，將測(cè)量探頭I翻轉(zhuǎn)180度，擰緊固定螺釘，調(diào)整 材料間距測(cè)量探頭3的位置，與第一次測(cè)量的距離/相同；調(diào)整傳聲器/U fi的位置， 與第一次測(cè)量的間距"相同(如附圖4所示)。重復(fù)步驟4)和步驟5)，再次記錄傳 聲器A、 5的聲壓信號(hào)。
對(duì)于其他場(chǎng)合的吸聲材料，可以利用揚(yáng)聲器播放白噪聲來(lái)代替發(fā)動(dòng)機(jī)作為聲源 進(jìn)行測(cè)量，基本測(cè)量步驟與上述相同，白噪聲的頻率范圍約為20Hz至20KHz，在被 測(cè)材料附近(半徑4m范圍內(nèi))布置三至四個(gè)揚(yáng)聲器。
根據(jù)上述測(cè)量方法得到傳聲器A、 fi的位置信息和聲壓信號(hào)后，本發(fā)明的吸聲系 數(shù)計(jì)算方法包括以下步驟
① 以測(cè)試時(shí)距離被測(cè)材料11較遠(yuǎn)的傳聲器^位置設(shè)為fl點(diǎn)，距離較近的傳聲器 萬(wàn)位置為h點(diǎn)(如附圖3所示)，則第一次測(cè)試得到的聲壓信號(hào)分別為rf^O和rf、0， 第二次測(cè)量得到聲壓信號(hào)為"2)^和/^2)(0，對(duì)兩次測(cè)量得到的聲壓信號(hào)做傅利葉 變換，得到聲壓信號(hào)的頻域值rf)(^、 rf)—)、 rf)^)和rf)—)。
② 利用步驟①變換得到的聲壓信號(hào)的頻域值計(jì)算a點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)為
其中，G。。(一為a點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，C^(^為6點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，G。A—)為"點(diǎn) 到6點(diǎn)的互譜，"。(《)為/7點(diǎn)到"點(diǎn)的互譜，其計(jì)算公式為
其中，A(w)為fl點(diǎn)或b點(diǎn)的聲壓信號(hào)的頻域值，g(w)為a點(diǎn)或6點(diǎn)的聲壓信號(hào)頻利用兩次測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到"點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)/^)(^)和/42)( )，計(jì)算 時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)募哟昂推骄幚砜梢缘玫絘點(diǎn)到6點(diǎn)的估計(jì)頻率響應(yīng)函數(shù)為
W 》) (3)
③利用傳聲器A、fi的位置信息和材料間距探頭3的位置信息可以得到傳聲器A、 5的垂直間距d和靠近被測(cè)材料11表面的傳聲器A或B (即6點(diǎn)的傳聲器)到被測(cè)材料 11表面的垂直距離/，計(jì)算得到被測(cè)材料11表面的聲阻抗為
H
W剩-
其中，戶和c分別為空氣的密度和空氣中的聲速，K")為"點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響
應(yīng)函數(shù)。
4)利用上面計(jì)算得到的被測(cè)材料11表面的聲阻抗，計(jì)算被測(cè)材料11的現(xiàn)場(chǎng)
反射系數(shù)KM和現(xiàn)場(chǎng)吸聲系數(shù)為
Z + / c (5) a(<y) = 1-| (《)|
本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可 以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的 改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1、一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于它包括一測(cè)量探頭和一中空的固定手柄；所述測(cè)量探頭包括一探頭基體、兩傳聲器測(cè)量探頭和一材料間距測(cè)量探頭；所述探頭基體為一金屬板，所述探頭基體的一端和中間位置各開(kāi)有一滑槽，在兩所述滑槽之間的所述探頭基體上橫向設(shè)置有一位置測(cè)量尺；所述探頭基體的另一端與所述固定手柄樞接；所述傳聲器測(cè)量探頭包括一圓柱形傳聲器固定管；所述傳聲器固定管的下部連接一導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊滑設(shè)在所述探頭基體上部的滑槽內(nèi)；所述傳聲器固定管的前端設(shè)置有一用來(lái)固定連接傳聲器的BNC接頭；所述傳聲器固定管的后端設(shè)置有一傳聲器位置標(biāo)尺，所述傳聲器位置標(biāo)尺的尖端與傳聲器的軸線重合，所述傳聲器位置標(biāo)尺指在所述位置測(cè)量尺上；所述材料間距測(cè)量探頭橫向設(shè)置在所述探頭基體中間位置的滑槽上，其一端伸出所述探頭基體；所述材料間距測(cè)量探頭下部亦連接一導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊滑設(shè)在所述探頭基體中間位置的滑槽內(nèi)；所述材料間距測(cè)量探頭的中心位置設(shè)置有一材料間距位置標(biāo)尺，所述材料間距位置標(biāo)尺亦指在所述位置測(cè)量尺上。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于所述探頭 基體的一端為矩形，另一端為半圓形，所述探頭基體的圓形端通過(guò)螺栓和固定螺母 與所述固定手柄樞接。
3、 一種采用如權(quán)利要求1 2所述裝置的吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，其包括以下步驟1) 在被測(cè)材料附近布置三至四個(gè)聲源激勵(lì)，頻率范圍約為20Hz至20KHz;2) 將傳聲器A、 S安裝在兩傳聲器固定管前端的BNC接頭上，并通過(guò)位置測(cè)量 尺調(diào)整傳聲器/U S的間距至所需間隔， 一般在10mm左右；3) 移動(dòng)材料間距測(cè)量探頭，通過(guò)材料間距位置標(biāo)尺確定材料間距測(cè)量探頭的 伸出長(zhǎng)度以調(diào)整傳聲器A或fi到材料表面的距離， 一般控制在20ran以內(nèi)，并連接傳 、聲器A、 B的信號(hào)線與采集系統(tǒng)，準(zhǔn)備進(jìn)行記錄；4) 將探頭基體前端靠近被測(cè)材料，并將材料間距測(cè)量探頭的伸出端靠住被測(cè) 材料表面，確保探頭基體與被測(cè)材料表面平行，手持固定手柄保持穩(wěn)定，記錄傳聲 器A和傳聲器S的間距A傳聲器A或B到被測(cè)材料表面的距離/;5) 將聲源激勵(lì)的頻率調(diào)至5KHz以上，待被測(cè)位置的聲場(chǎng)lr定后，同時(shí)采集傳聲器A、 5的聲壓信號(hào)，采樣時(shí)間一般在20s以上；6)松開(kāi)探頭基體與固定手柄的固定螺母，將測(cè)量探頭翻轉(zhuǎn)180度，調(diào)整材料 間距測(cè)量探頭的位置，與第一次測(cè)量的距離/相同；調(diào)整傳聲器A、 B的位置，與第 一次測(cè)量的間距d相同；重復(fù)步驟4)和步驟5)，再次記錄傳聲器A、 fi的聲壓信號(hào)。
4、如權(quán)利要求3所述的一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，其特征在于根據(jù)步驟4) 步驟6)測(cè)量得到傳聲器A、 B的位置信息和聲壓信號(hào)后，采用如下方法計(jì)算被測(cè)材 料的吸聲系數(shù).-① 以測(cè)試時(shí)距離被測(cè)材料較遠(yuǎn)的傳聲器J位置設(shè)為a點(diǎn)，距離較近的傳聲器S位置為^點(diǎn)，貝i條一次測(cè)試得到的聲壓信號(hào)分別為rfw和rf^;)，第二次測(cè)量得到聲壓信號(hào)為pPW和pi2)(0，對(duì)兩次測(cè)量得到的聲壓信號(hào)做傅利葉變換，得到聲壓 信號(hào)的頻域值rf)(w)、 rf)(w)、 W)H和rf)(");② 利用步驟①變換得到的聲壓信號(hào)的頻域值計(jì)算fl點(diǎn)到^點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，G。。(一為a點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，G^(w)為&點(diǎn)聲壓信號(hào)自譜，G。Jw)為"點(diǎn) 到6點(diǎn)的互譜，C^(一為辦點(diǎn)到fl點(diǎn)的互譜，其計(jì)算公式為其中，A("為"點(diǎn)或&點(diǎn)的聲壓信號(hào)的頻域值，s(^)為"點(diǎn)或^點(diǎn)的聲壓信號(hào)頻域值的共軛；禾u用兩次測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到"點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)//! ("和/42)(")，計(jì)算時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)募哟昂推骄幚砜梢缘玫?點(diǎn)到6點(diǎn)的估計(jì)頻率響應(yīng)函數(shù)為③ 利用步驟4)測(cè)量得到的傳聲器A和傳聲器S的垂直間距d，以及b點(diǎn)的傳聲器 到被測(cè)材料表面的垂直距離/，計(jì)算得到被測(cè)材料表面的聲阻抗為<formula>formula see original document page 3</formula>,其中，p和c分別為空氣的密度和空氣中的聲速，/^(w)為"點(diǎn)到6點(diǎn)的頻率響 應(yīng)函數(shù)。④利用步驟③計(jì)算得到的被測(cè)材料表面的聲阻抗，計(jì)算被測(cè)材料的現(xiàn)場(chǎng)反射系數(shù)K )和現(xiàn)場(chǎng)吸聲系數(shù)為<formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸聲系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于它包括測(cè)量探頭和固定手柄；測(cè)量探頭包括探頭基體、傳聲器測(cè)量探頭和材料間距測(cè)量探頭；探頭基體的一端和中間位置各開(kāi)有滑槽，在兩滑槽之間的探頭基體上設(shè)置有位置測(cè)量尺；探頭基體的另一端與固定手柄樞接；傳聲器測(cè)量探頭包括傳聲器固定管，其通過(guò)導(dǎo)向塊滑設(shè)在探頭基體上部的滑槽內(nèi)；傳聲器固定管的前端設(shè)置有BNC接頭，后端設(shè)置有傳聲器位置標(biāo)尺，傳聲器位置標(biāo)尺的尖端與傳聲器的軸線重合且指在位置測(cè)量尺上；材料間距測(cè)量探頭通過(guò)導(dǎo)向塊橫向滑設(shè)在探頭基體中間位置的滑槽上，其中心位置設(shè)置有材料間距位置標(biāo)尺，材料間距位置標(biāo)尺也指在位置測(cè)量尺上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，使用方便，成本低，可以廣泛應(yīng)用于各種吸聲材料的吸聲系數(shù)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N29/11GK101458231SQ20091007612
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者李克強(qiáng), 楊殿閣, 王建強(qiáng), 羅禹貢, 連小珉, 鄭四發(fā), 鵬 郝 申請(qǐng)人:清華大學(xué)