专利名称：一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法
技术领域：
本发明涉及声学材料测试技术领域，具体为一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法。
背景技术：
在声管声学测试领域，目前的声学材料吸声系数测量技术均基于传递函数法在阻抗管内进行测量，如通过测量声管内不同位置处的传递函数来得到相应值，但传递函数法遇到的主要问题是多个传声器之间的相位匹配问题。可以利用两个传声器交换测量传递函数进而消除两传声器之间的不匹配，还可用单传声器法顺序测量，则不会存在相位和幅值失配的问题，但会增加测试时间，使得测试工作变得繁琐。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术中采用传递函数方法出现的问题，本发明提出了一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法，通过在管道中产生宽带脉冲信号，在时域内对声管内的声场进行分解，基于物理定义可解算得到声学材料的吸声系数。技术方案本发明的技术方案为:所述一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置，其特征在于:包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置；声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，大直径圆柱管内径与脉冲声源直径相同，小直径圆柱管内径小于30mm,且小直径圆柱管管壁厚度大于3mm ;在小直径圆柱管侧壁上开有两个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，通孔直径等于传声器直径；对于靠近圆锥管的通孔，其中心距圆锥管小口端的轴向距离不大于IOcm;对于远离圆锥管的通孔，其中心距小直径圆柱管外端的轴向距离大于17cm ;在大直径圆柱管内安装有脉冲声源；在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖，后盖材质与小直径圆柱管材质相同，后盖直径与小直径圆柱管相同；适配器通过功率放大器给脉冲声源提供激励信号；传声器接收声管内的信号并通过信号调理器传递给适配器，并由适配器传递给数据采集装置。所述一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的测量方法，其特征在于:包括以下步骤:步骤1:将待测样本加工为圆柱型，且待测样本直径与小直径圆柱管直径相同；将待测样本放置在小直径圆柱管末端，并且待测样本与后盖紧贴；步骤2:采用大直径圆柱管内的脉冲声源发出脉冲声波，在小直径圆柱管中靠近圆锥管的通孔内安装传声器，其中脉冲声源的激励信号的傅立叶变换为&(ω)、传声器测得的响应信号的傅立叶变换为HJco)，得到整个测量系统的频率响应函数为
权利要求
1.一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置，其特征在于:包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置；声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，大直径圆柱管内径与脉冲声源直径相同，小直径圆柱管内径小于30mm,且小直径圆柱管管壁厚度大于3mm ;在小直径圆柱管侧壁上开有两个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，通孔直径等于传声器直径；对于靠近圆锥管的通孔，其中心距圆锥管小口端的轴向距离不大于IOcm;对于远离圆锥管的通孔，其中心距小直径圆柱管外端的轴向距离大于17cm ;在大直径圆柱管内安装有脉冲声源；在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖，后盖材质与小直径圆柱管材质相同，后盖直径与小直径圆柱管相同；适配器通过功率放大器给脉冲声源提供激励信号；传声器接收声管内的信号并通过信号调理器传递给适配器，并由适配器传递给数据采集装置。
2.根据权利要求1中所述装置采用脉冲法测量声学材料吸声系数的测量方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:将待测样本加工为圆柱型，且待测样本直径与小直径圆柱管直径相同；将待测样本放置在小直径圆柱管末端，并且待测样本与后盖紧贴； 步骤2:采用大直径圆柱管内的 脉冲声源发出脉冲声波，在小直径圆柱管中靠近圆锥管的通孔内安装传声器，其中脉冲声源的激励信号的傅立叶变换为&(ω)、传声器测得的响应信号的傅立叶变换为HJco)，得到整个测量系统的频率响应函数为
全文摘要
本发明提出了一种采用脉冲法测量声学材料吸声系数的装置和测量方法，装置包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置，声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，在小直径圆柱管侧壁上开有两个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，在大直径圆柱管内安装有脉冲声源；在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖。测量方法先得到整个测量系统的频率响应函数，然后得到所需的脉冲声源的激励信号频谱，最后以需的脉冲声源的激励信号激励脉冲声源测量得到待测样本的吸声系数。本发明避免了以往传统方法中在频域内对声场进行分解时引入的二次误差，也克服了以往多传声器方法中相位匹配的问题。
文档编号G01N29/12GK103105433SQ20131001338
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者侯宏, 孙亮, 杨建华 申请人:西北工业大学