[发明专利]探针式麦克风装置及其测量方法

权利要求书

1.一种探针式麦克风装置，其特征在于，包括探针和第一麦克风；

所述第一麦克风用于接收声信号；

所述探针具有声信号入口端和声信号出口端，所述探针形成所述声信号的传播通道，且使所述声信号以特定频率的平面波的形式进行传播；

其中，所述探针的测量截面处安装所述第一麦克风，所述第一麦克风的测量端与所述探针的内壁面齐平；

所述探针与校准装置的短支导声管连接；

在所述校准装置的长支导声管上与所述声信号入口端对称的位置处安装第二麦克风；

在所述校准装置的主导声管的一端提供特定频率的声信号；所述声信号以平面波的形式在所述主导声管、长支导声管、短支导声管和所述探针中传播；

所述主导声管与所述长支导声管连接处的位置与所述主导声管与所述短支导声管连接处的位置关于所述主导声管的轴向对称；

所述探针的轴向、短支导声管的轴向和长支导声管的轴向共线；

所述第一麦克风接收所述探针的测量截面处的声信号，所述第二麦克风接收所述长支导声管上与所述声信号入口端对称处的声信号。

2.根据权利要求1所述的探针式麦克风装置，其特征在于，还包括麦克风安装座；所述探针的测量截面处的侧壁设有螺纹通孔，所述麦克风安装座通过螺纹安装在所述螺纹通孔。

3.根据权利要求2所述的探针式麦克风装置，其特征在于，所述麦克风安装座的外壁设有外螺纹，所述麦克风安装座设有用于固定所述第一麦克风的通孔。

4.根据权利要求1所述的探针式麦克风装置，其特征在于，所述探针设置为直杆状，所述探针的内壁横截面设置为多边形。

5.根据权利要求4所述的探针式麦克风装置，其特征在于，所述探针的测量截面离所述声信号入口端的距离不小于三倍的所述探针内壁横截面的最大边长。

6.根据权利要求1所述的探针式麦克风装置，其特征在于，还包括吸声模块，所述吸声模块采用吸声材料制成，设置在所述声信号出口端。

7.一种探针式麦克风装置的测量方法，其特征在于，包括：

将权利要求1-6任一项所述的探针式麦克风装置的探针与校准装置的短支导声管连接；

在所述校准装置的长支导声管上与所述声信号入口端对称的位置处安装第二麦克风；

在所述校准装置的主导声管的一端提供特定频率的声信号；所述声信号以平面波的形式在所述主导声管、长支导声管、短支导声管和所述探针中传播；

所述第一麦克风接收所述探针的测量截面处的声信号，所述第二麦克风接收所述长支导声管上与所述声信号入口端对称处的声信号；

估计所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到的声信号的传递函数；

改变提供的声信号的强度，根据所述探针测量截面处的声信号和传递函数反算与所述声信号入口端对称处的声信号，判断所述传递函数是否满足要求。

8.根据权利要求7所述的探针式麦克风装置的测量方法，其特征在于，所述在所述校准装置的主导声管的一端提供特定频率的声信号包括：

采用单频信号或具有平稳性和各态遍历性的宽带随机信号作为激励电信号；

将所述激励电信号转变为相应的声信号。

9.根据权利要求7所述的探针式麦克风装置的测量方法，其特征在于，所述估计所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到的声信号的传递函数包括：

所述第二麦克风接收到的声信号为p1(t)，所述第一麦克风接收到的声信号为p2(t)，则：p2(t)＝p1(t)*h12(t)；其中，h12(t)为所述第二麦克风到所述第一麦克风的传递函数，*表示线性卷积；

对所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到的声信号进行傅里叶变换得到：P2(f)＝P1(f)·H12(f)；其中，P1(f)为所述第二麦克风接收到的声信号的傅里叶变换，P2(f)为所述第一麦克风接收到的声信号的傅里叶变换，H12(f)为所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到的声信号之间的传递函数。

10.根据权利要求7所述的探针式麦克风装置的测量方法，其特征在于，还包括：

将所述第一麦克风和所述第二麦克风的位置对调互换并分别测量得到两次安装条件下的声信号传递函数；

计算两次测量得到的声信号传递函数的几何平均值，将所述几何平均值作为修正后的传递函数。