[发明专利]一种声强测量校准装置及方法

说明书

本发明公开了一种声强测量校准装置及方法。所述声强测量校准装置包括：外壳上盖、外壳、套筒、电路板、扬声器、耦合腔、耦合元件、耦合腔底盖、参考传声器。所述声强测量校准装置采用从外部装置产生的校准信号，能适应各种类型声强测量校准的环境和方法；而且通过所述套筒及所述外壳的传导，使得所述耦合腔中获得稳定、有效的声源；通过具有对称结构的耦合元件，能获得完全一致的参考信号和测量信号；通过所述参考传声器反馈的参考信号以及电路的对比处理，使得校准信号更加稳定、准确，同时，本发明提供的声强测量校准装置高度集成，方便携带和即时检测。

技术领域

本发明涉及声学计量技术领域，特别是指一种声强测量校准装置及方法。

背景技术

声强是指声波平均能流密度的大小，是衡量声波信号的重要技术指标，因此，对声强的测量具有重要意义。声强可以在任何声场中测量，测量声强时稳态背景噪声对被测设备的声功率没有任何影响。目前，声强的测量存在两种方法：P-U法和P-P法。P-U法是指测量声场中某点微粒的振动速度和该点处声压，利用二者的乘积来求出测量点的声强；P-P法是指测量声场中某点附近相距很小的两处声压，利用压力梯度与平均声压的关系来求出声强。通常采用声强测量仪测量声强，声强测量仪在许多领域广泛用于现场研究复杂振动机械的辐射模式和声源定位。

然而，随着数字信号处理技术和机械加工技术的迅速发展，以及声强测量技术的逐渐成熟，人们对于声强测量的准确性也提出了更高的要求，而其中最关键的技术之一在于声强测量的校准，声强测量离不开声强测量校准装置。专利文献CN103414978A公开了一种声耦合器法的声强仪频率响应校准装置，该专利文献适用于频率范围为50～1000Hz范围的频率响应，但是其所采用的声耦合器法对于装置的加工和安装要求较高，因此，所测得计算的结果准确性不高，无法满足高精度的校准需求，而且，其开环控制也无法保证校准信号的稳定性和准确性。另一个专利文献CN102650545A公开了一种高压源结合相位控制的高声强级校准装置及方法，但该专利文献只适用于500-800Hz的高压声源，而且其采用相位差的校准装置需要两组元件完全对称，很大程度上存在加工、安装以及人工检测方面的误差，同时其结果需要利用空气密度、距离、相位差等系数进行处理，进一步增大了校准的不准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种声强测量校准装置及方法，能够适用于不同类型的校准信号，且能获得稳定、可靠的、准确的校准声波，同时减少各类因素的干扰。

基于上述目的本发明提供的声强测量校准装置包括：外壳上盖、外壳、套筒、电路板、扬声器、耦合腔、耦合元件、耦合腔底盖、参考传声器；所述外壳分为上端和下端，且下端的内径小于上端的内径；所述外壳上端的内表面与所述套筒的外表面紧密配合，所述外壳下端与所述耦合腔的一端固定连接；所述外壳上盖与所述外壳上端固定连接；所述扬声器和所述电路板固定在所述套筒的内部，且所述扬声器通过导线连接到所述电路板；所述扬声器的前端对着外壳下端；校准信号通过导线连接到所述电路板，且校准信号经过电路板中电路的处理后传送到扬声器中，用于驱动扬声器发出声波信号；所述耦合元件固定在所述耦合腔上；所述耦合腔底盖置于所述耦合腔的另一端；待校准的声强探头位于耦合元件中，用于测量耦合腔内的声强信号；所述参考传声器固定在所述耦合腔底盖内，且所述参考传声器通过导线连接到所述电路板；所述参考传声器用于接收耦合腔内的声强信号并通过导线将声强信号反馈给所述电路板。

可选的，所述参考传声器固定在所述耦合元件中，用于在所述耦合元件内测量声强信号。

可选的，所述声强测量校准装置还包括锥形孔板；所述锥形孔板一端与所述套筒连接，另一端与所述外壳下端连接。

可选的，所述锥形孔板直径较大的一端与所述套筒连接，且其直径与所述套筒的外径相同；所述锥形孔板直径较小的一端与所述外壳下端连接，且其直径与所述外壳下端的内径相同。

可选的，所述耦合元件沿所述耦合腔的中心线且与所述耦合元件端面平行的平面上至少开有1个耦合小孔。