[发明专利]一种多孔金属复合结构阵列驻极体噪声检测器

摘要

本发明提供了一种多孔金属复合结构阵列驻极体噪声检测器，根据多孔金属材料复合结构中内部含有大量连通空隙的特点，使声波进入材料内部传播时，通过空气粘滞性以及材料的热导性，使特定频段声能不断损耗，对不同频段的声音进行分级处理的效果，有效减少各种杂波干扰，通过对两组同型号同步采集声音信号传声器中的一个进行包封与外界高频信号隔离，作为监测信号的低频背景噪声，并进行阵列式等间隔交错排列，通过在控制器中对采集信号进行融合滤波，与采样点周围的另几路采集得到的低频信号进行背景差计算，利用频谱变换减除低频背景噪音，并根据安装于不同方位的阵列式噪声监测器采集的信号强度与相位变化判断出噪声源方位。

主权项

一种多孔金属复合结构阵列驻极体噪声检测器，其特点是包括以下步骤：（1）将多个同型号传声器分为两组，一组传声器的驻极体对应的进音孔采用多孔金属复合结构进行高频滤波，另一个组传声器的驻极体对应的进音孔与外界环境直接相通，两组传声器按照罐状结构全方位等间距穿插排列，相邻驻极体阵列单元不能属于同一组；（2）将两组中所有传声器都通过高隔离选择开关来控制选通，直接与外界环境相通的传感器通过多位复用选择开关来控制选通，选择开关可根据需要利用多组简单的选择开关进行逻辑组合成多路，经过高频滤波包封处理的噪声传感器按照阵列的行列数进行选通采集控制，选择开关的通道数不能低于噪声传感器阵列的行列数的一半，通过控制每一列与每一行的多路复用选择开关使直接与外界环境相通的传感器采集的噪声信号与其周围4个相邻的经过高频滤波包封处理的传感器同步A/D采样，若直接与外界环境相通的传感器在阵列边缘则只与周围3个相邻的经过高频滤波包封处理的传感器进行同步A/D采样，A/D采样器个数不能少于5个，采样频率不低于40KHz，通过控制器对阵列式噪声传感器中各个方位的噪声信号进行循环采样；（3）根据检测噪声的频率范围确定与外界环境进行高频隔离传声器包封吸音材料的面密度、孔径、孔隙率、厚度和复合结构，优选泡沫铝作为包封吸收的主要材料，面密度压缩率30%‑40%，刚性背衬厚度0.5mm‑1mm，多孔金属层厚度20mm‑40mm，在对人体危害最大的高频段噪声（1KHz‑4KHz）的检测中优选空腔厚度为0，孔径大小3mm‑7mm，孔隙率80%‑95%，孔隙率的增大、孔径的减小，可进一步提升吸声效果；（4）通过控制器对高隔离选择开关进行控制，同步选通高速A/D采样器实时采集直接与外界环境相通的传感器和附近经过高频滤波包封处理的传感器，采样深度可根据噪声检测精度要求调整，对采样后的各个驻极体单元传来的数据进行处理，将经过多孔金属复合结构滤波后的多路音频A/D信号求取平均值，并将结果与直接采样的音频A/D信号进行频谱转换后相减得到所需的高频噪声强度信号，在处理器中对得到的高频噪声信号进行标记记录并按一定周期累加求和，为当前环境下的噪声污染情况提供实时准确的数据支持，并根据循环检测时各个方向的高频噪声信号的强度及相位进行融合计算得出噪声方位。