[发明专利]一种开口声腔模态频率的测试方法及系统

权利要求书

1.一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

确定开口声腔的虚拟声源的数量；

采用虚拟声源法计算开口声腔内任意一点的的时域响应；

对所述时域响应进行傅里叶变换，获取频响函数；

将所述频响函数的峰值设置为开口声腔模态的频率。

2.根据权利要求1所述的一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，所述虚拟声源的数量通过以下公式进行确定：

N_IS＝2n_x·2n_y·2，

其中N_IS是虚拟声源的数量，c是声速，t_int是虚拟声源法计算中止的时间，(W,L)表示开口声腔的尺寸。

3.根据权利要求2所述的一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，所述虚拟声源法计算中止的时间t_int通过以下方式进行确定：

在开口声腔内不同位置布置多个传声器，并通过该多个传声器获取各个位置声能衰减到预定值时所需要的时间；

将最长的时间设置为虚拟声源法计算中止的时间t_int。

4.根据权利要求1所述的一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，所述采用虚拟声源法，计算开口声腔内任意一点的的时域响应，通过以下公式进行：

其中，声源S的坐标为(x，y，z)，响应点R的坐标为(x′，y′，z′)，t是声音从声源S传播到响应点R所需的时间，β₁是垂直于x轴且坐标位置为x1的平面的反射系数，β₂是垂直于x轴且坐标位置为x2的平面的反射系数，β₃是垂直于y轴且坐标位置为y1的平面的反射系数，β₄垂直于y轴且坐标位置为y2的平面的反射系数，β₅是垂直于z轴且坐标位置为z1的平面的反射系数，q是在x轴方向上的反射层数取值，j是在y轴方向上的反射层数取值，k是在z轴方向上的反射层数取值，n是x轴方向上的坐标取值，l是y轴方向上的坐标取值，δ是声波从声源S经过反射后达到响应点R与直达响应点R所需时间的差值；r_p＝(x-x′+2qx′,y-y′+2jy′,z-z′+2kz′)是虚拟声源空间中创建的向量；而r_r＝2(nW,lL,-kD)中的(n,l,k)是整型向量的参数，用于定义高阶的反射，其中(W,L,D)表示开口声腔的尺寸；c是声速。

5.根据权利要求1所述的一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，所述频响函数的峰值满足以下关系：

其中，f_max为频响函数的峰值，λ_min为频响函数峰值的对应的最小波长，a为开口声腔内的响应点之间的尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种开口声腔模态频率的测试方法，其特征在于，通过多个声学传感器测量所述开口声腔内的响应，所述多个声学传感器组成一个立方体的形状，立方体的边长为a，即为开口声腔内的响应点之间的尺寸。

7.一种开口声腔模态频率的测试系统，其特征在于，所述系统包括确定模块、计算模块、第一获取模块及第一设置模块；

所述确定模块，用于确定开口声腔的虚拟声源的数量；

所述计算模块，用于根据所述确定模块确定的开口声腔的虚拟声源的数量，采用虚拟声源法计算开口声腔内任意一点的的时域响应；

所述第一获取模块，用于根据所述计算模块计算的时域响应，对所述时域响应进行傅里叶变换，获取频响函数；

所述第一设置模块，用于根据所述第一获取模块获取的频响函数，将所述频响函数的峰值设置为开口声腔模态的频率。