[发明专利]高声强声场的模拟装置

摘要

本发明公开了一种高声强声场的模拟装置，包括依次连接的声发生器、喇叭、行波管试验段，最后接入消声终端，喇叭包括圆喇叭，变换喇叭，方喇叭。喇叭的结构频率与蜿蜒系数有关系，行波管要求内部光滑以避免声的反射，行波管出口处布置有消声终端。应用该试验装置在行波管内可以得到总声压级为168dB的行波声场。

主权项

高声强声场的模拟装置，包括依次连接的声发生器、喇叭、行波管，最后接入消声终端，其中，喇叭分为三段，由声发生器到行波管依次为圆喇叭、变换喇叭、方喇叭；圆喇叭的沿轴向剖面的侧壁曲线为指数曲线，法向截面为圆形，圆直径变化满足以下公式：$\mathrm{\φ}={\mathrm{\φ}}_0{e}^{\frac{\mathrm{mx}}{2}}$式中：φ₀－声发生器出口的直径；m－蜿展常数；蜿展常数公式如下：$m=\frac{4\mathrm{\π}{f}_0}{c}$式中：f₀－喇叭的下限截至频率；x－为声发生器至扩充段的轴向距离；c－空气中声传播的速度，变换喇叭的法向截面由圆形逐渐过渡为方形，横截面积满足以下公式：S＝S₀e^mx式中：S₀－为喇叭喉部截面面积；x－为喉部至扩充段的轴向距离；m－蜿展常数，蜿展常数的定义同上；方喇叭的法向截面为矩形，截面边长变化满足公式：a＝a₀e^mx/2式中：a₀－变换喇叭入口的正方形边长；x－为变换喇叭入口至扩充段的轴向距离；m－蜿展常数，蜿展常数的定义同上；行波管的截面积采用矩形截面，按照矩形行波管的特征方程式计算模态频率：${\mathrm{fn}}_x{n}_y=\frac{c_0}{2}{[{\left(\frac{n_x}{l_x}\right)}^2+{\left(\frac{n_y}{l_y}\right)}^2]}^{\frac{1}{2}}$          式中：f—行波管模态频率；l_x，l_y—行波管横向尺寸；n_x，n_y—整数，c₀—介质声速；以上称为行波管的截止频率，当行波管中的声波频率小于该频率时，管中声波为平面波。