专利名称：一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置和测量方法
技术领域：
本发明涉及声学材料测试技术领域，具体为一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置和测量方法。
背景技术：
在声管声学测试领域，目前的声学材料隔声量测量技术主要包括驻波场分解法和传递矩阵法两大类方法。其中，驻波场分解法依赖于对声管内部声场的分解，其面临的主要问题有两个:(I)多个传声器之间的相位匹配问题，这个问题可以利用其中一个传声器作为标准，而其他传声器与其进行校准的方法进行解决，若采用单个传声器逐点测量，则不存在这个问题，但测量时间较长；(2)声管末端声阻抗对其声管内声场的影响，这个问题对材料的隔声量测试有较大的影响，因而很多的研究工作围绕如何消除声管末端声阻抗的影响展开，一般采用的方法是将管口的二次反射系数包含在透射系数的计算之中。而对于依赖于传递矩阵求解的双加载法和双声源法则可得到真正意义上的隔声量。所谓的双加载法即是要求声管末端的声阻抗在两次测量中具有不同的阻抗性质，从而能够得到材料的传递矩阵，进而得到隔声量值。它的主要优点是能够得到精确的隔声量值，但其对声管末端的阻抗性质要求较高，在实际测量时，一般选用具有完全不同阻抗性质的刚性界面和消声界面，但即使如此，在低频处，由于二者的阻抗性质有可能相近，因而会带来低频测试误差。双声源法要求扬声器分两次安装，分别安装在声管的两个端口，通过两次测量得到材料的传递矩阵和隔声量，显然，这种方法在实际操作过程中显得比较繁琐，尽管其同样能够精确测量材料的隔声量，但在实际应用中，并未得到普及。

发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术中采用声场分解和传递矩阵求解时出现的问题，本发明提出了一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置和测量方法，通过在管道中产生宽带脉冲信号，在时域内对声管内的声场进行分解，基于物理定义可解算得到声学材料的隔声量。技术方案本发明的技术方案为:所述一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置，其特征在于:包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置；声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，大直径圆柱管内径与脉冲声源直径相同，小直径圆柱管内径小于30mm,且小直径圆柱管管壁厚度大于3mm ;在小直径圆柱管侧壁上开有三个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，通孔直径等于传声器直径；从小直径圆柱管连接圆锥管的一端到小直径圆柱管的外端，小直径圆柱管侧壁上的三个通孔依次分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔；第一通孔中心距圆锥管小口端的轴向距离不大于10cm，第二通孔中心距待测材料端面的轴向距离大于17cm，第三通孔中心距小直径圆柱管外端的轴向距离大于17cm;在大直径圆柱管内安装有脉冲声源；在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖，后盖材质与小直径圆柱管材质相同，后盖直径与小直径圆柱管相同；适配器通过功率放大器给脉冲声源提供激励信号；传声器接收声管内的信号并通过信号调理器传递给适配器，并由适配器传递给数据采集装置。所述一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的测量方法，其特征在于:包括以下步骤:步骤1:将待测样本加工为圆柱型，且待测样本直径与小直径圆柱管直径相同；将待测样本放置在小直径圆柱管上第二通孔与第三通孔之间位置，并拧好后盖；步骤2:采用大直径圆柱管内的脉冲声源发出脉冲声波，在第一通孔处安装传声器，其中脉冲声源的激励信号的傅立叶变换为Ηε(ω)、传声器测得的响应信号的傅立叶变换为札(ω )，得到整个测量系统的频率响应函数为
权利要求
1.一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置，其特征在于:包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置；声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，大直径圆柱管内径与脉冲声源直径相同，小直径圆柱管内径小于30mm,且小直径圆柱管管壁厚度大于3mm ;在小直径圆柱管侧壁上开有三个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，通孔直径等于传声器直径；从小直径圆柱管连接圆锥管的一端到小直径圆柱管的外端，小直径圆柱管侧壁上的三个通孔依次分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔；第一通孔中心距圆锥管小口端的轴向距离不大于10cm，第二通孔中心距待测材料端面的轴向距离大于17cm，第三通孔中心距小直径圆柱管外端的轴向距离大于17cm ;在大直径圆柱管内安装有脉冲声源；在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖，后盖材质与小直径圆柱管材质相同，后盖直径与小直径圆柱管相同；适配器通过功率放大器给脉冲声源提供激励信号；传声器接收声管内的信号并通过信号调理器传递给适配器，并由适配器传递给数据采集装置。
2.采用权利要求1所述装置的声学材料隔声量的测量方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:将待测样本加工为圆柱型，且待测样本直径与小直径圆柱管直径相同；将待测样本放置在小直径圆柱管上第二通孔与第三通孔之间位置，并拧好后盖； 步骤2:采用大直径圆柱管内的脉冲声源发出脉冲声波，在第一通孔处安装传声器，其中脉冲声源的激励信号的傅立叶变换为Ηε(ω)、传声器测得的响应信号的傅立叶变换为ΗΓ(ω),得到整个测量系统的频率响应函数为
全文摘要
本发明提出了一种采用脉冲法测量声学材料隔声量的装置和测量方法，装置包括声管、脉冲声源、传声器、功率放大器、信号调理器、适配器和数据采集装置，声管由一段大直径圆柱管、圆锥管和小直径圆柱管依次同轴固定连接而成，在小直径圆柱管侧壁上开有三个垂直于小直径圆柱管中心轴线的用于安装传声器的通孔，在大直径圆柱管内安装有脉冲声源，在小直径圆柱管外端螺纹连接有后盖。测量方法首先得到整个测量系统的频率响应函数，然后得到所需的脉冲声源的激励信号频谱，最后以所需的脉冲声源的激励信号激励脉冲声源测量得到待测样本的隔声量。本发明相比于双加载法或双声源法，克服了管末端声阻抗对测试结果带来的影响。
文档编号G01N29/11GK103115966SQ20131001463
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者侯宏, 孙亮, 杨建华 申请人:西北工业大学