[发明专利]多通道传声器相位校准系统及其校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道传声器相位校准系统及其校准方法。

背景技术

目前，仪器厂家生产的相位校准器只能实现一次校准一个传声器，校准效率低。目前，由于声源定位技术的发展和推广，传声器矩阵得以推广使用，而传声器矩阵中，传声器相位直接决定了声源定位的准确性，为此，需要开发多通道传声器相位校方法和设备。

而目前相位校准设备中，对于传声器的安装和校准设备末端的结构形式考虑少，导致传声器相位校准时数值波动范围大；校准效率低，一次只能校准一个；或者需要的参考传声器多，需要2个或者2个以上；纵向安装方式中，传声器的间距必须足够大，否则会影响校准传声器的频率范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种合理设计耦合腔和传声器的多通道传声器相位校准系统，采用该多通道传声器相位校准系统来进行的多通道传声器相位校准方法能实现采用一个参考传声器，同时校准3个传声器，且校准相位误差满足：±0.5°50Hz-1000Hz；±1.0°1000Hz-4000Hz；±2.0°4000Hz-6000Hz的要求。

本发明所采用的技术方案是：本发明中的多通道传声器相位校准系统包括功率放大器、数据采集仪以及与所述数据采集仪相连接的数据分析终端，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以及所述数据采集仪相连接的校准机构，所述校准机构包括扬声器以及声波管，所述扬声器与所述功率放大器相连接，所述声波管的首端与所述扬声器的输出端相连接，所述声波管的末端适配塞设有吸音块，所述吸音块的首端呈圆锥形，所述吸音块的末端呈圆柱形，所述吸音块的首端适配置于所述声波管的末端的内部，所述吸音块的末端置于所述声波管的末端的外部，所述声波管上适配设有至少一个模块化传声器安装座，每个所述模块化传声器安装座上设置有若干个传声器。

所述吸音块的呈圆锥形的首端的锥顶与所述声波管的中轴线处于同一水平线上。

所述模块化传声器安装座均设置在所述吸音块的首端与所述声波管的首端之间的区间范围内，每个所述模块化传声器安装座上设置有四个传声器安装孔，四个所述传声器安装孔沿所述模块化传声器安装座的外壁呈圆周分布。

所述传声器安装孔上适配设置有一个传声器，所述传声器的长度方向与所述声波管的长度方向相垂直，所述传声器与所述数据采集仪相连接。

所述声波管上依次适配设有四个所述模块化传声器安装座，四个所述模块化传声器安装座依次连接装配。

所述扬声器的输出端的端面与首个所述模块化传声器安装座的传声器安装孔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上传声器安装孔之间的距离长度范围为25-60mm，所述吸音块的首端与所述声波管的末端之间的距离长度范围为300-450mm，所述吸音块的呈圆锥形的首端的长度范围为165mm-170mm。

本发明中采用上述多通道传声器相位校准系统来实现的的多通道传声器相位校准方法，它包括以下步骤：

A.所述功率放大器为所述扬声器提供功率放大，接着所述扬声器往所述声波管内部输出声压信号；

B.每个所述传声器接收到步骤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中，其中由首个所述模块化传声器安装座上的传声器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上的传声器传出的声压信号为安装位置声压信号p_ri(t)(i=1,2,3...)；

C.所述数据分析终端对所述数据采集仪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。

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)