一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置和測量方法

2023-05-22 15:45:11 2

專利名稱：一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置和測量方法
技術領域：
本發明涉及聲學材料測試技術領域，具體為一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置和測量方法。
背景技術：
在聲管聲學測試領域，目前的聲學材料吸聲係數測量技術均基於傳遞函數法在阻抗管內進行測量，如通過測量聲管內不同位置處的傳遞函數來得到相應值，但傳遞函數法遇到的主要問題是多個傳聲器之間的相位匹配問題。可以利用兩個傳聲器交換測量傳遞函數進而消除兩傳聲器之間的不匹配，還可用單傳聲器法順序測量，則不會存在相位和幅值失配的問題，但會增加測試時間，使得測試工作變得繁瑣。

發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術中採用傳遞函數方法出現的問題，本發明提出了一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置和測量方法，通過在管道中產生寬帶脈衝信號，在時域內對聲管內的聲場進行分解，基於物理定義可解算得到聲學材料的吸聲係數。技術方案本發明的技術方案為:所述一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置，其特徵在於:包括聲管、脈衝聲源、傳聲器、功率放大器、信號調理器、適配器和數據採集裝置；聲管由一段大直徑圓柱管、圓錐管和小直徑圓柱管依次同軸固定連接而成，大直徑圓柱管內徑與脈衝聲源直徑相同，小直徑圓柱管內徑小於30mm,且小直徑圓柱管管壁厚度大於3mm ;在小直徑圓柱管側壁上開有兩個垂直於小直徑圓柱管中心軸線的用於安裝傳聲器的通孔，通孔直徑等於傳聲器直徑；對於靠近圓錐管的通孔，其中心距圓錐管小口端的軸向距離不大於IOcm;對於遠離圓錐管的通孔，其中心距小直徑圓柱管外端的軸向距離大於17cm ;在大直徑圓柱管內安裝有脈衝聲源；在小直徑圓柱管外端螺紋連接有後蓋，後蓋材質與小直徑圓柱管材質相同，後蓋直徑與小直徑圓柱管相同；適配器通過功率放大器給脈衝聲源提供激勵信號；傳聲器接收聲管內的信號並通過信號調理器傳遞給適配器，並由適配器傳遞給數據採集裝置。所述一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的測量方法，其特徵在於:包括以下步驟:步驟1:將待測樣本加工為圓柱型，且待測樣本直徑與小直徑圓柱管直徑相同；將待測樣本放置在小直徑圓柱管末端，並且待測樣本與後蓋緊貼；步驟2:採用大直徑圓柱管內的脈衝聲源發出脈衝聲波，在小直徑圓柱管中靠近圓錐管的通孔內安裝傳聲器，其中脈衝聲源的激勵信號的傅立葉變換為&(ω)、傳聲器測得的響應信號的傅立葉變換為HJco)，得到整個測量系統的頻率響應函數為
權利要求
1.一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置，其特徵在於:包括聲管、脈衝聲源、傳聲器、功率放大器、信號調理器、適配器和數據採集裝置；聲管由一段大直徑圓柱管、圓錐管和小直徑圓柱管依次同軸固定連接而成，大直徑圓柱管內徑與脈衝聲源直徑相同，小直徑圓柱管內徑小於30mm,且小直徑圓柱管管壁厚度大於3mm ;在小直徑圓柱管側壁上開有兩個垂直於小直徑圓柱管中心軸線的用於安裝傳聲器的通孔，通孔直徑等於傳聲器直徑；對於靠近圓錐管的通孔，其中心距圓錐管小口端的軸向距離不大於IOcm;對於遠離圓錐管的通孔，其中心距小直徑圓柱管外端的軸向距離大於17cm ;在大直徑圓柱管內安裝有脈衝聲源；在小直徑圓柱管外端螺紋連接有後蓋，後蓋材質與小直徑圓柱管材質相同，後蓋直徑與小直徑圓柱管相同；適配器通過功率放大器給脈衝聲源提供激勵信號；傳聲器接收聲管內的信號並通過信號調理器傳遞給適配器，並由適配器傳遞給數據採集裝置。
2.根據權利要求1中所述裝置採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的測量方法，其特徵在於:包括以下步驟: 步驟1:將待測樣本加工為圓柱型，且待測樣本直徑與小直徑圓柱管直徑相同；將待測樣本放置在小直徑圓柱管末端，並且待測樣本與後蓋緊貼； 步驟2:採用大直徑圓柱管內的 脈衝聲源發出脈衝聲波，在小直徑圓柱管中靠近圓錐管的通孔內安裝傳聲器，其中脈衝聲源的激勵信號的傅立葉變換為&(ω)、傳聲器測得的響應信號的傅立葉變換為HJco)，得到整個測量系統的頻率響應函數為
全文摘要
本發明提出了一種採用脈衝法測量聲學材料吸聲係數的裝置和測量方法，裝置包括聲管、脈衝聲源、傳聲器、功率放大器、信號調理器、適配器和數據採集裝置，聲管由一段大直徑圓柱管、圓錐管和小直徑圓柱管依次同軸固定連接而成，在小直徑圓柱管側壁上開有兩個垂直於小直徑圓柱管中心軸線的用於安裝傳聲器的通孔，在大直徑圓柱管內安裝有脈衝聲源；在小直徑圓柱管外端螺紋連接有後蓋。測量方法先得到整個測量系統的頻率響應函數，然後得到所需的脈衝聲源的激勵信號頻譜，最後以需的脈衝聲源的激勵信號激勵脈衝聲源測量得到待測樣本的吸聲係數。本發明避免了以往傳統方法中在頻域內對聲場進行分解時引入的二次誤差，也克服了以往多傳聲器方法中相位匹配的問題。
文檔編號G01N29/12GK103105433SQ20131001338
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者侯宏, 孫亮, 楊建華 申請人:西北工業大學