[发明专利]多通道传声器相位校准系统及其校准方法

权利要求书

1.一种多通道传声器相位校准系统，它包括功率放大器（1）、数据采集仪（2）以及与所述数据采集仪（2）相连接的数据分析终端（3），其特征在于：所述多通道传声器相位校准系统还包括分别与所述功率放大器（1）以及所述数据采集仪（2）相连接的校准机构（4），所述校准机构（4）包括扬声器（41）以及声波管（42），所述扬声器（41）与所述功率放大器（1）相连接，所述声波管（42）的首端与所述扬声器（41）的输出端相连接，所述声波管（42）的末端适配塞设有吸音块（43），所述吸音块（43）的首端呈圆锥形，所述吸音块（43）的末端呈圆柱形，所述吸音块（43）的首端适配置于所述声波管（42）的末端的内部，所述吸音块（43）的末端置于所述声波管（42）的末端的外部,所述声波管（42）上适配设有至少一个模块化传声器安装座（44），每个所述模块化传声器安装座（44）上设置有若干个传声器（441）。

2.根据权利要求1所述的多通道传声器相位校准系统，其特征在于：所述吸音块（43）的呈圆锥形的首端的锥顶与所述声波管（42）的中轴线处于同一水平线上。

3.根据权利要求2所述的多通道传声器相位校准系统，其特征在于：所述模块化传声器安装座（44）均设置在所述吸音块（43）的首端与所述声波管（42）的首端之间的区间范围内，每个所述模块化传声器安装座（44）上设置有四个传声器安装孔（441），四个所述传声器安装孔（441）沿所述模块化传声器安装座（44）的外壁呈圆周分布。

4.根据权利要求3所述的多通道传声器相位校准系统，其特征在于：所述传声器安装孔（441）上适配设置有一个传声器（442），所述传声器（442）的长度方向与所述声波管（42）的长度方向相垂直，所述传声器（442）与所述数据采集仪（2）相连接。

5.根据权利要求4所述的多通道传声器相位校准系统，其特征在于：所述声波管（42）上依次适配设有四个所述模块化传声器安装座（44），四个所述模块化传声器安装座（44）依次连接装配。

6.根据权利要求5所述的多通道传声器相位校准系统，其特征在于：所述扬声器（41）的输出端的端面与首个所述模块化传声器安装座（44）的传声器安装孔（441）之间的距离长度范围为90-140mm，每个所述模块化传声器安装座（44）的长度范围为30-45mm，每两个相邻的所述模块化传声器安装座（44）上传声器安装孔（441）之间的距离长度范围为25-60mm，所述吸音块（43）的首端与所述声波管（42）的末端之间的距离长度范围为300-450mm，所述吸音块（43）的呈圆锥形的首端的长度范围为165mm-170mm。

7.一种采用权利要求6所述的多通道传声器相位校准系统来实现的多通道传声器相位校准方法，其特征在于：它包括以下步骤：

A.所述功率放大器（1）为所述扬声器（41）提供功率放大，接着所述扬声器（41）往所述声波管（42）内部输出声压信号；

B.每个所述传声器（442）接收到步骤A中的声压信号并将相对应的声压信号传送至所述数据采集仪（2）中，其中由首个所述模块化传声器安装座（44）上的传声器（442）传出的声压信号为参考安装位置声压信号p_r0(t)，由其余剩下的模块化传声器安装座（44）上的传声器（442）传出的声压信号为安装位置声压信号p_ri(t)(i=1,2,3...)；

C.所述数据分析终端（3）对所述数据采集仪（2）所采集到的参考安装位置声压信号p_r0(t)以及安装位置声压信号p_ri(t)(i=1,2,3...)进行快速傅里叶变化得到P_r0(f)和P_i(f)(i=1,2,3…)；

D.取P_r0(f)和P_i(f)(i=1,2,3…)的相位，从而得到pahse_0(f)和phase_i(f)(i=1,2,3…)；

E.所述数据分析终端（3）计算待校准传声器相位phase_if(f)=phase_0(f)-phase_r0(f)+phase_i(f)+phase_0i(f)；

F.结束校准。

8.根据权利要求7所述的多通道传声器相位校准方法，其特征在于：所述步骤C、步骤D以及步骤E的依据公式为：

标准传声器灵敏度(1)

待校准传声器i灵敏度(2)

由式(1)和(2)可得：

(3)

(4)

(5)

(6)

由式(3)、(4)、(5)和(6)，可得

(7)

由式(3)和(7)，可得

式中， Zr为标准传声器的安装位置，Zi为校准传声器的安装位置，r为反射系数，Ui和Ur为采集系统测量的电压信号值。