一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，所述的测量系统包括信号发射模块、阻抗管、信号采集模块、信号处理模块、信号显示模块和报表生成模块，所述的信号发射模块、阻抗管、信号采集模块依次连接，所述的信号处理模块分别连接信号采集模块、信号显示模块和报表生成模块；信号发射模块向阻抗管内发出单频正弦声信号，信号采集模块对阻抗管内的声压信号进行实时采集并传输给信号处理模块，信号处理模块将接收到的实时声压信号通过信号显示模块显示，并采用驻波比法计算出材料法向入射吸声系数及声阻抗，最后将计算结果通过报表生成模块生成并存储测试报告。与现有技术相比，本发明具有测量过程直观、测量精度和效率高等优点。
【专利说明】一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种声学领域的测量技术，尤其是涉及一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统。
【背景技术】
[0002]当声波入射到吸声材料时,一部分声波被吸收,另外一部分被反射。因此，吸声系数被定义为吸声材料吸收声能与入射声能的比值，反映材料吸声能力的强弱。驻波比法测得的是材料法向入射吸声系数及声阻抗，通常用于材料吸声性能对比，以及有限元/边界元声场预测模型建模。驻波比法的测量原理是:平面法向入射声波和从材料表面反射的声波在驻波管内形成驻波，从而出现声压的极大值与极小值，根据测量得到的声压极大值与极小值的比值，以及第一极小值与材料表面的距离，经计算可得到吸声材料的法向入射吸声系数及声阻抗。准确地测量材料法向入射吸声系数及声阻抗是进行吸声材料研制，建立声场预测模型的重要依据，对环境噪声控制技术的发展和工程实践具有重要意义。
[0003]传统测试方法受制于模拟测量系统的显示精度，在测量声压极大值、极小值和第一极小值的位置时，精度差、效率低；测试结果及测试报告须经人工计算和编辑才能得到，效率低，易出差错。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述已有测量技术存在的缺陷而提供一种测量过程直观、精确快速的材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，所述的测量系统包括信号发射模块、阻抗管、信号采集模块、信号处理模块、信号显示模块和报表生成模块，所述的信号发射模块、阻抗管、信号采集模块依次连接，所述的信号处理模块分别连接信号采集模块、信号显不模块和报表生成模块；
[0007]设置信号发射模块和信号采集模块的工作参数，信号发射模块向阻抗管内发出单频正弦声信号，信号采集模块对阻抗管内的声压信号进行实时采集并传输给信号处理模块，信号处理模块将接收到的实时声压信号通过信号显示模块显示，并采用驻波比法计算出材料法向入射吸声系数及声阻抗，最后将计算结果通过报表生成模块生成并存储测试报
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[0008]所述的信号发射模块包括依次连接的数字信号生成单元、数模转换卡、功率放大器和扬声器。
[0009]所述的阻抗管包括管体、材料放置端、传声器移动支架和带标尺的轨道，所述的材料放置端设在管体端部，所述的传声器移动支架设在轨道上。
[0010]所述的信号采集模块包括依次连接的传声器、前置放大器、模数转换卡和数字信号接收单元，所述的传声器设在传声器移动支架上，并延伸入管体内。[0011]所述的信号发射模块的工作参数包括信号发射通道、发射信号频率、信号幅值和发射信号时长。
[0012]所述的信号采集模块的工作参数包括信号采集通道、信号采样频率和采集信号平均显示时长。
[0013]所述的采用驻波比法计算材料法向入射吸声系数及声阻抗的具体步骤为:
[0014]信号处理模块接收信号采集模块采集到的传声器在阻抗管中测得的声压极大值Pmax和声压极小值Pmin，根据《GB/T18696.1-2004声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第
1部分:驻波比法》计算驻波比
【权利要求】
1.一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的测量系统包括信号发射模块、阻抗管、信号采集模块、信号处理模块、信号显示模块和报表生成模块，所述的信号发射模块、阻抗管、信号采集模块依次连接，所述的信号处理模块分别连接信号采集模块、信号显示模块和报表生成模块；设置信号发射模块和信号采集模块的工作参数，信号发射模块向阻抗管内发出单频正弦声信号，信号采集模块对阻抗管内的声压信号进行实时采集并传输给信号处理模块，信号处理模块将接收到的实时声压信号通过信号显示模块显示，并采用驻波比法计算出材料法向入射吸声系数及声阻抗，最后将计算结果通过报表生成模块生成并存储测试报告。
2.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的信号发射模块包括依次连接的数字信号生成单元、数模转换卡、功率放大器和扬声器。
3.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的阻抗管包括管体、材料放置端、传声器移动支架和带标尺的轨道，所述的材料放置端设在管体端部，所述的传声器移动支架设在轨道上。
4.根据权利要求3所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的信号采集模块包括依次连接的传声器、前置放大器、模数转换卡和数字信号接收单元，所述的传声器设在传声器移动支架上，并延伸入管体内。
5.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的信号发射模块的工作参数包括信号发射通道、发射信号频率、信号幅值和发射信号时长。
6.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的信号采集模块的工作参数包括信号采集通道、信号采样频率和采集信号平均显不时长。
7.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的采用驻波比法计算材料法向入射吸声系数及声阻抗的具体步骤为:信号处理模块接收信号采集模块采集到的传声器在阻抗管中测得的声压极大值Pmax和声压极小值Pmin，根据《GB/T18696.1-2004声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第1部分:驻波比法》计算驻波比
8.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的信号显示模块包括信号显示面板、数值显示面板和滤波前后频谱显示面板；其中，信号显示面板用于显示发射信号时域图、采集信号时域图和采集信号频域图，数值显示面板用于显示传声器测得的声压级值、声压幅值、声压幅值仪表盘图和声压幅值柱状图，滤波前后频谱显示面板用于显示阻抗管内的声压信号频谱图和滤波后频谱图。
9.根据权利要求1所述的一种材料法向入射吸声系数及声阻抗的测量系统，其特征在于，所述的报表生成模块包括测试信息编辑单元、测试报告生成单元、测试报告存储单元、测试报告打印单 元 。
【文档编号】G01H15/00GK103675097SQ201310606427
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】刘海生, 杨春庄, 李文婷 申请人:同济大学, 上海英波声学工程技术有限公司