聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)裝置研制及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、聲場(chǎng)校準(zhǔn)是聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室（消聲室，混響室等）聲學(xué)特性確定的必要方法，由于目前聲場(chǎng)校準(zhǔn)存在檢測(cè)效率低，準(zhǔn)確度和可靠性不高等問題，缺少準(zhǔn)確、高效校準(zhǔn)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的方法，以及自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JJF1147-2006和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3745-2012對(duì)聲場(chǎng)校準(zhǔn)的要求，研究了聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，研制了聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，設(shè)計(jì)了聲場(chǎng)校準(zhǔn)軟件以及對(duì)聲場(chǎng)校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文主要通過以下幾個(gè)部分完成：
　　第一，采用聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)方

2、法對(duì)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)。通過研究不同測(cè)試信號(hào)在不同測(cè)量方式下測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的不同，研究聲源聲中心的確定方法，確定消聲室中聲場(chǎng)分布，便于對(duì)影響聲散射的因素進(jìn)行優(yōu)化，以改善消聲室中自由聲場(chǎng)特性。
　　第二，設(shè)計(jì)了聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。主要通過構(gòu)建高頻段且性能穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)聲源、傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)控制系統(tǒng)以及自動(dòng)傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)傳聲器在聲場(chǎng)內(nèi)的自動(dòng)移動(dòng)。然后通過研制信號(hào)發(fā)生采集分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聲源信號(hào)的發(fā)生，信號(hào)的采集和數(shù)據(jù)的分析等。
　　第

3、三，開發(fā)了聲場(chǎng)校準(zhǔn)軟件。主要通過PC/PLC通信端口設(shè)置，PLC控制與參數(shù)設(shè)置，PULSE控制與聲源控制，傳聲器運(yùn)動(dòng)控制，傳聲器位置設(shè)置等操作，完成了硬件結(jié)構(gòu)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)的顯示等功能。
　　第四，根據(jù)聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，使用校準(zhǔn)軟件控制聲場(chǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)裝置進(jìn)行聲場(chǎng)校準(zhǔn)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。首先分析了聲場(chǎng)校準(zhǔn)的影響因素，比如，傳動(dòng)系統(tǒng)輻射噪聲的影響，聲源穩(wěn)定性對(duì)聲場(chǎng)的影響等；然后根據(jù)JJF1147-2006和

4、ISO3745-2012詳細(xì)分析了不同聲源信號(hào)的不同測(cè)量方式對(duì)校準(zhǔn)參數(shù)的影響；最后分析了不同聲源信號(hào)在一定的測(cè)量路徑下的不同距離選取方式對(duì)校準(zhǔn)參數(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)量終點(diǎn)距離吸聲尖劈0.57m時(shí)與測(cè)量終點(diǎn)距離吸聲尖劈0.75m時(shí)得到的聲場(chǎng)特性幾乎是相同的，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)量終點(diǎn)與吸聲壁面距離不大于0.75m值得進(jìn)一步研究。當(dāng)測(cè)量起點(diǎn)在0.07m到0.5m之間時(shí)，幾乎所有計(jì)算得到的自由聲場(chǎng)范圍均滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的起始點(diǎn)