[发明专利]一种声源声功率测试方法

说明书

本发明公开了一种声源声功率测试方法，该方法包括下述步骤：(1)、在一个混响空间中，让声源设备正常运行，测量互易扬声器的开路电压；(2)驱动互易扬声器发声，测量互易扬声器的输入电流，同时将声源设备移除，在声源位置处放置传声器，获得传声器声压；(3)根据公式计算得到声源设备不同频率的声功率；(4)改变互易扬声器的位置，重复步骤1、2、3，并计算不同频率的声功率的多次测量平均值；(5)将不同频率下的声功率的平均值进行求和，获得声源设备总的声功率。该方法能基于电磁互易原理测量得到声源宽频带的声特性，且理论依据充分，系统搭建简单，特别适用于扬声器、变压器、电容器、风机等多种设备的声功率特性测试。

技术领域

本发明属于声学测量领域，具体涉及一种声源声功率测试方法。

背景技术

基于互易原理可以在复杂声场环境中测量得到声源的低频特性(体积速度)，而不需要消声室、消声水池等造价昂贵的实验设施，因此具有极好的应用潜力。但是在测试中，传声器的指向性必须与声源的指向性必须完全一致。对于全指向性的点声源或者某些低频声源，传声器可以满足该条件；而对于复杂的声源，其指向性可能十分复杂，找到指向性与之相匹配的传声器几乎不可能。这意味着，基于互易原理测量声源特性仅适用于全指向性的点声源，因此适用范围有限。

对此，基于互易原理的测量声源的高频特性的简易计算方法尚未出现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对互易原理测量声源体积速度，只能在低频有效的问题，提出了一种基于互易原理宽频带的声源声功率测试方法。该方法可以获得声源宽频带的声功率，扩展了基于互易原理的声源特性测量应用范围，使得该方法可应用到扬声器、变压器、电容器、风机等各种设备的噪声源特性测试。

为解决上述问题，本发明提供了一种声源声功率测试方法，在混响室中的互易扬声器和传声器满足电声互易条件，所述测试方法具体包含如下步骤：

步骤1：在所述混响室中，使声源设备正常运行发出噪声，测量互易扬声器的开路电压E；

步骤2：驱动互易扬声器发声，测量互易扬声器的输入电流I，同时将声源设备移除，在声源位置处放置传声器，获得传声器声压P₀；

步骤3：将开路电压E，输入电流I，声压P₀变换到频域，根据公式计算声功率随频率的分布：

其中，ρ表示介质密度，f表示频率，为频率f下的开路电压E，为频率f下的输入电流，c为声速；

步骤4：改变所述互易扬声器的位置，重复步骤1～3，计算多次试验的得到P_f的平均值

步骤5：根据步骤4得到的平均值计算出全声源发声范围频率下的声源总的声功率P。

进一步的，所述步骤2中，驱动互易扬声器发声时，发声频率范围覆盖全部声源发声范围频率。

进一步的，所述步骤4中的多次试验为5次以上的实验。

进一步的，所述步骤5中，对所有频率f的声功率平均值进行离散积分，得到声源总的声功率：

进一步的，在计算得到声功率P后，所述声功率P用于小型声源的噪音测试。

进一步的，在计算得到声功率P后，所述声功率P用于水下工作设备、扬声器、变压器、电容器或风机的噪声源特性测试。

此外，本发明还公开了一种声源声功率测试系统，包括：

至少一个处理器以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项的声源声功率测量方法。