[发明专利]脉冲法声学材料性质测量装置、测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述测量装置包括二维波导结构、安装于二维波导结构中的声源、安装于二维波导结构上的第一传声器及第二传声器、以及二维波导结构与空气接触的边缘部分所填充的吸声材料，所述二维波导结构包括相对设置的板材，板材之间形成有中空的空腔，所述声源安装于板材之间的空腔内，第一传声器及第二传声器安装于板材上，待测样品安装于二维波导结构中且位于第一传声器与第二传声器之间，并通过夹持装置进行固定。

2.根据权利要求1所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述二维波导结构由上下排列的第一有机玻璃板与第二有机玻璃板形成，所述第一有机玻璃板与第二有机玻璃板的厚度大于或等于5mm。

3.根据权利要求1所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述声源为等间距排列形成的扬声器阵列。

4.根据权利要求2所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述第一有机玻璃板上沿纵长方向的中心轴线形成有第一通孔和第二通孔，所述第一传声器与第二传声器分别安装于第一通孔与第二通孔内。

5.根据权利要求4所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述第一通孔中心距离声源和待测样品大于或等于30cm，以保证入射脉冲和反射脉冲分离。

6.根据权利要求1所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述待测样品的宽度与夹持装置的宽度相等，待测样品的高度与吸声材料的高度相等，夹持装置的宽度及吸声材料的高度分别根据待测样品的宽度和高度进行设置。

7.根据权利要求4所述的脉冲法声学材料性质测量装置，其特征在于，所述第二通孔位于待测样品后方，第二通孔中心距离末端吸声吸声材料大于或等于30cm，以分离透射波及末端的反射波。

8.一种脉冲法声学材料性质测量系统，其特征在于，所述测量系统包括信号发生器及功率放大器、示波器、计算机和权利要求1～7中任一项所述的测量装置，所述计算机控制信号发生器提供脉冲信号并通过功率放大器给声源，由声源发出近平面波，信号发生器提供同步脉冲信号给示波器，触发采集二维波导结构中的脉冲信号，并由计算机采集并处理。

9.一种采用权利要求1～7中任一项所述的脉冲法声学材料性质测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

S1、样品测试区域无待测样品，采用声源发出脉冲声波，将第一传声器测得的声波信号傅里叶变换为入射脉冲信号p_ia，将第二传声器测得的声波信号傅里叶变换为透射脉冲信号p_ta，互谱分析得到空气透射的传递函数为其中*表示共轭；

S2、将参考硬墙放置在样品测试区域，采用声源发出脉冲声波，将第一传声器测得的入射声波信号和经过硬墙反射的反射脉冲声波信号分离并傅里叶变换为入射脉冲信号p_ih和反射脉冲信号p_rh，互谱分析得到硬墙反射的传递函数为其中*表示共轭；

S3、将待测样品放置在样品测试区域，采用声源发出脉冲声波，将第一传声器测得的入射声波信号和经过待测样品反射的反射脉冲声波信号分离并傅里叶变换为入射脉冲信号p_is和反射脉冲信号p_rs，将第二传声器测得的经过样品的透射声波信号傅里叶变换为透射脉冲信号p_ts，互谱分析得到样品反射的传递函数为和样品的透射的传递函数为其中*表示共轭；

S4、计算待测样品透射系数为反射系数为

计算待测样品隔声量TL为计算待测样品吸声系数A为A＝1-|r|²-|t|²；

计算待测样品声阻抗为其中，ρ₀υ₀为空气阻抗。

10.根据权利要求9所述的脉冲法声学材料性质测量装置的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中的参考硬墙为有机玻璃板或金属板。