[发明专利]一种频率可调的高声压级传声器校准装置

说明书

本发明公开了一种频率可调的高声压级传声器校准装置，包括失谐驻波管和扬声器；所述失谐驻波管包括腔体、活塞、细管和传声器固定装置；所述腔体的一端封闭，另一端设置有可移动的活塞，所述细管的一端固定在活塞的中心通孔中，另一端和传声器固定装置相连；由所述腔体的封闭端、腔体、活塞、细管和传声器固定装置组成变截面密闭空间，通过调节活塞的位置改变失谐驻波管的谐振频率。本发明提供了一种具有频率连续可调(100Hz‑500Hz)，并且失真度低(＜1％)的高声压级(180dB)传声器校准装置，基于失谐驻波管原理，通过尺寸可变的驻波管实现输出信号频率调节，满足高声压级传声器频响测量及校准需求。

技术领域

本发明涉及高声压级传声器测量及校准领域，具体涉及一种频率可调的高声压级传声器校准装置。

背景技术

近年来航空/航天领域对大推力发动机噪参数的测量需求逐渐增加，针对高声压级传声器声压级、频响的测量及校准要求也日益提高。现有的高声压级低失真传声器大多基于失谐驻波管原理，通过扬声器在多级长管中形成驻波场产生纯净高声压，其中高声压级信号的频率由声腔谐振频率决定，当声腔结构尺寸固定之后，高声压级信号的频率单一且带宽较窄，无法满足高声压级的频率响应测量及校准要求。

例如丹麦BK公司的9719型高声压校准器，采用双驻波管结构，腔内最高声压级174dB，失真度0.5％，频率500Hz；国内中科院声学所闵琦等人研制了基于渐变截面失谐驻波管的高声压级声发生器，输出声压达到181dB，失真度1％，频率72Hz；以上研究均存在高声压级传声器输出频率单一的问题。北京航天计量测试技术研究所张炳毅等研究了一种基于电磁驱动振膜的频率可调型高声压传声器校准器，其频响范围达到0.1Hz-5000Hz，最大声压级达到180dB，但是在声压级较高时，该校准器的失真度较差，无法满足传声器校准要求，存在高声压条件下传声器频率响应校准难题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有频率连续可调(100Hz-500Hz)，并且失真度低(＜1％)的高声压级(180dB)传声器校准装置，本发明基于失谐驻波管原理，通过尺寸可变的驻波管实现输出信号频率调节，满足高声压级传声器频响测量及校准需求，同时解决了高声压级传声器校准装置输出频率单一的问题及高声压条件下传声器频率响应校准难题。

本发明所采用的技术方案是：一种频率可调的高声压级传声器校准装置，包括失谐驻波管和扬声器；所述失谐驻波管包括腔体、活塞、细管和传声器固定装置；

所述腔体的一端封闭，另一端设置有可移动的活塞，所述细管的一端固定在活塞的中心通孔中，另一端和传声器固定装置相连；由所述腔体的封闭端、腔体、活塞、细管和传声器固定装置组成变截面密闭空间，通过调节活塞的位置改变失谐驻波管的谐振频率。

优选的，所述腔体的封闭端设有端盖，所述扬声器位于腔体的内部，并固定在所述端盖上。

优选的，所述频率可调的高声压级传声器校准装置还包括驻波管位移控制系统，所述驻波管位移控制系统包括待测传声器、标准传声器、数据采集器、控制装置；

所述待测传声器和标准传声器对称安装在传声器固定装置上，并分别连接数据采集器；控制装置根据数据采集器采集到的数据控制所述细管移动并带动活塞移动以调节失谐驻波管的谐振频率。

优选的，所述活塞的外径与所述腔体内径相等，所述活塞的内径与细管的外径相等。

优选的，所述活塞为石墨活塞或加有石墨套环的金属活塞。

优选的，所述腔体采用硼硅酸盐材料制成。

优选的，所述细管为金属细管、玻璃细管或陶瓷细管。

优选的，所述驻波管位移控制系统还包括位移台、位移台滑块和位移传感器，所述细管与所述位移台滑块连接，所述控制装置控制所述位移台滑块在位移台上滑动，所述位移传感器用于检测所述位移台滑块的位移。