[发明专利]半消声室声场自动计量检测方法及标准装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动计量检测方法及标准装置，具体涉及一种半消声室的声场自动计量检测方法及标准装置。

背景技术

随着我国经济实力的增强，人们生活水平有了显著的提高，相应的对生活品质的要求也越来越高。人们对声学方面（如电声、建筑声、材料声学等）的要求也日益提高，如一些音响发烧友对音响声品质的要求，人们对家用电器噪声安静程度的要求，对歌剧院、电影院、音乐厅等建筑厅堂声乐效果的要求等等。以上需求会相应提出对电声产品的声品质进行研究评价以及对建筑厅堂进行声学性能评价等要求，这就会涉及到消声室（包括全消声室和半消声室）、混响室以及建筑厅堂内声场特性的研究。目前国内全消声室、半消声室、混响室和建筑厅堂的建造数量日益增多，以上实验室内声场的计量测试研究显得尤为必要和重要。

对于半消声室，衡量其声学精度的最重要技术指标之一是自由声场范围，其决定了消声室内实际可用声场空间范围的大小，如果在此范围之外进行声学计量测试，测量结果将会出现重大偏差，因此确定自由声场范围对实际消声室使用者将至关重要，此项技术指标对于消声室建造者也将是需着重考虑和研究的内容。另一方面，计量部门在利用消声室进行试验研究（如传声器自由场互易计量、电声计量、声功率测试、标准声源计量等）时，需要准确摸清消声室内的声场分布，并对消声室内受声散射影响较大的区域进行分析与研究并加以声学优化改进，以改善消声室内自由声场特性。

对于半消声室，自由声场范围及其声场分布的确定离不开声场分布的计量测试。目前传统的手动声场计量测试方式，不仅测量效率低下（测量耗时过长，耗时过长直接导致在同一路径测试中声源稳定性更差，进而影响测量准确度），而且由于手动移动传声器致使传声器移动路径不能在一条直线上，进而影响了测量的准确度，故传统手动声场测量已不能满足如今大型声学实验室的计量测试需求，因此非常有必要开展针对半消声室中声场自动计量测试中的关键问题的研究，并研制相应的标准装置，以达到对声学实验室内声场分布自动计量测试目的，为改善半消声室内自由声场特性提供非常必要的方法和硬件支持。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种半消声室声场自动计量检测方法及其标准装置。

半消声室声场自动计量检测方法是：将十二面体无指向性声源（50Hz～10kHz）或高频声源（10kHz～20kHz）置于半消声室地面几何中心位置，尽量靠近地面，通过软件控制信号发生器，信号经由功率放大器控制十二面体球形声源或高频声源发出白噪声或纯音信号；另一方面将伸缩杆置于半消声室地面紧靠尖劈端墙面的中间位置的天花板，将吸盘吸附于声源附近使吸盘、声源、伸缩杆处于同一条直线，声源在伸缩杆和吸盘之间，将钢线固定于伸缩杆顶端和吸盘上的工字件形成可以引导传声器行走的双导轨，伸缩杆高度可根据半消声室尺寸调整，测试传声器安装于钢线导轨上，使传声器行走路线能穿过声源中心，传声器行走路径为从声源表面位置到传声器所在一侧伸缩杆位置，可来回双向行走；通过软件控制步进电机旋转，当传声器上行时，电机上的牵引线滑轮绕紧牵引鱼线，鱼线控制测试传声器在钢线导轨上连续或间隔行走，当传声器下行时，电机上的牵引线滑轮放松牵引鱼线，传声器依靠支架和自身重力沿导轨下滑，鱼线控制传声器下连续下滑或间隔下滑，传声器上下行行走速度、间隔距离、延迟采样时间均可根据需要通过软件控制。测量前先对伸缩杆与吸盘之间距离内传声器行走进行调试，当传声器处于伸缩杆与吸盘之间时，通过软件中调试功能按钮控制，使传声器从中间位置向“0”号限位开关行走，当传声器达到“0”号限位开关位置并触发“0”号限位开关时，传声器开始反向行走，此时电机控制器进行脉冲计数，直到传声器达到“1”号限位开关位置并触发“1”号限位开关，传声器停止行走，此时电机控制器中记录行走“0”号限位开关与“1”号限位开关距离对应的脉冲数，进而得到单个脉冲对应的距离值，从而完成调试。通过控制软件选定传声器行走方式，以及声源信号类型即可开始测试，传声器走完预设路线距离便完成单次测试，更换信号类型或传声器行走方式可进行下一次测试。半消声室一条线测试完成后，可搬移伸缩杆位置和重新固定吸盘位置来测试另一条线路上的声学特性。