專利名稱：一種時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于噪聲領(lǐng)域，具體涉及一種吸聲材料吸聲系數(shù)的測量方法。
背景技術(shù)：
吸聲降噪是利用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)來降低噪聲。吸聲材料吸聲的機(jī)理是聲波入射到吸聲材料時，由于吸聲材料的阻尼作用，一部分聲波被吸聲材料吸收消耗掉，一部分聲波被反射回去。因此，吸聲系數(shù)定義為吸聲材料吸收的聲能與入射聲波的聲能的比值。傳統(tǒng)的吸聲系數(shù)測量方法主要有駐波管法和混響室法。駐波管法的測量原理是平面垂直入射聲波在駐波管中會形成駐波，從而出現(xiàn)聲壓的最大值與最小值，根據(jù)測量得到的聲壓最大值與最小值的比值得到吸聲材料的吸聲系數(shù)。但是用駐波管法測量吸聲材料的吸聲系數(shù)存在著一些缺點(diǎn)，主要有1.探頭搜尋聲壓的最大值與最小值時會引起誤差；2.不能即時得到 吸聲材料的吸聲系數(shù)，需要延時；3.對如沙等松散材料的吸聲系數(shù)測量就無能為力；4.吸聲材料樣品的尺寸要和駐波管的尺寸精密配合，否則就會帶來很大的誤差?；祉懯曳y量吸聲材料的吸聲系數(shù)的原理是通過測量混響時間得到吸聲材料的吸聲系數(shù)，但是用混響室法測量吸聲材料的吸聲系數(shù)也存在著一些缺點(diǎn)，主要有1.各個混響室對同一材料的吸聲系數(shù)的測量值有時差別很大，致使測量結(jié)果不具有可比性；2.吸聲系數(shù)的大小隨材料面積及其在室內(nèi)位置等的變化而變化，且這些材料在中高頻段的吸聲系數(shù)有可能大于I。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單、快捷的時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式進(jìn)行的一種時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，首先在需要測量的吸聲材料正前方布置第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，分別兩側(cè)兩處的反射聲壓P1和P2，之后按照下述步驟進(jìn)行計(jì)算
(1)計(jì)算第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)處的拉氏變換，得到P1(S)和P2(S)；
(2)計(jì)算吸聲材料表面的反射系數(shù)的拉氏變換m；
(3)定義X⑴和y(t)；
(4)將X(t)和y (t)進(jìn)行拉氏變換得到X (S)和Y (s);
(5)將進(jìn)行拉氏變化得到吸聲材料的反射系數(shù)R；
(6)計(jì)算吸聲材料的吸聲系數(shù)”所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離、第二麥克風(fēng)和吸聲材料之間的距離相
坐寸ο所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離是5mm。本發(fā)明在需要測量的吸聲材料正前方等間距布置兩個麥克風(fēng)，揚(yáng)聲器發(fā)出的聲波經(jīng)吸聲材料兩次反射后得到兩個麥克風(fēng)處的聲壓，兩個麥克風(fēng)處的聲壓經(jīng)過一系列的運(yùn)算得到吸聲材料的反射系數(shù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理得到吸聲材料的吸聲系數(shù)。本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。它克服了前面所述的傳統(tǒng)的駐波管法和混響室法測量吸聲材料吸聲系數(shù)的缺點(diǎn)，得到了一種簡單、快捷的測量方法。


圖I是本發(fā)明的測量吸聲系數(shù)原理圖。圖2是本發(fā)明的吸聲材料表面反射系數(shù)測量與計(jì)算的流程框圖。
具體實(shí)施例方式一種時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，首先在需要測量的吸聲材料正前方布置第一 麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，分別兩側(cè)兩處的反射聲壓P1和P2，之后按照下述步驟進(jìn)行計(jì)算
(1)計(jì)算第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)處的拉氏變換，得到P1(S)和P2(S)；
(2)計(jì)算吸聲材料表面的反射系數(shù)的拉氏變換；
(3)定義X⑴和y(t)；
(4)將X(t)和y (t)進(jìn)行拉氏變換得到X (S)和Y (s);
(5)將3卜)進(jìn)行拉氏變化得到吸聲材料的反射系數(shù)R；
(6)計(jì)算吸聲材料的吸聲系數(shù)所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離、第二麥克風(fēng)和吸聲材料之間的距離相等，其等間距效果越好，測量結(jié)果越好。所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離是5mm。吸聲材料樣本的形狀長度為800mm,寬度為800mm。Pi、Pr代表聲場中的入射聲波聲壓與反射聲波的聲壓，Γ是聲波延遲的時間。由附圖可知，第一麥克風(fēng)處的入射聲壓為P (I)、第二麥克風(fēng)處入射聲壓為P (2)，其拉氏變換分別為
Pi(S) = Pi(S)+Pi(S)^is(I)
P1 (s) = p} (s)e'iS + Pf (φ'3 5(2)
吸聲材料表面的反射系數(shù)的拉氏變換可以表示為
^) =(3)
Pi(S)
定義;!·(￡)和欠(I)為
x(() = P2(I)-P1(I-T)⑷
/(I) = P1(I)-P2(I-T)(5)
將公式(4)，(5)中的Χ( )和}<!)進(jìn)行拉氏變換，得到
I(S) = ^(S)-P1(S)f"15(6)
將公式⑴，(2)代入公式(6)得
J(S)= Pr(Φ"315 冊 pr(sy5iS = Pr(syilS(I-^2ts)(8)
將公式⑴，(2)代入公式(7)得
權(quán)利要求
1.一種時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，其特征在于首先在需要測量的吸聲材料正前方布置第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，分別兩側(cè)兩處的反射聲壓P1和P2，之后按照下述步驟進(jìn)行計(jì)算 (1)計(jì)算第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)處的拉氏變換，得到P1(S)和P2(S)； (2)計(jì)算吸聲材料表面的反射系數(shù)的拉氏變換m ； (3)定義X⑴和y(t)； (4)將X(t)和y (t)進(jìn)行拉氏變換得到X (S)和Y (s); (5)將與4進(jìn)行拉氏變化得到吸聲材料的反射系數(shù)R； (6)計(jì)算吸聲材料的吸聲系數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，其特征在于所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離、第二麥克風(fēng)和吸聲材料之間的距離相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，其特征在于所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)之間的距離是5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種時間延遲測量吸聲系數(shù)的方法，屬于噪聲領(lǐng)域。首先在需要測量的吸聲材料正前方布置第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，分別兩側(cè)兩處的反射聲壓P1和P2，之后按照下述步驟進(jìn)行計(jì)算(1)計(jì)算第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)處的拉氏變換，得到P1(S)和P2(S)；(2)計(jì)算；(3)定義x(t)和y(t)；(4)將x(t)和y(t)進(jìn)行拉氏變換得到X(s)和Y(s)；(5)將進(jìn)行拉氏變化得到吸聲材料的反射系數(shù)R；(6)計(jì)算吸聲材料的吸聲系數(shù)。本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。它克服了前面所述的傳統(tǒng)的駐波管法和混響室法測量吸聲材料吸聲系數(shù)的缺點(diǎn)，得到了一種簡單、快捷的測量方法。
文檔編號G01N29/04GK102914591SQ20121040643
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者朱從云 申請人:中原工學(xué)院