[发明专利]一种基于声阵列的噪声测量系统

说明书

本发明公开了一种基于声阵列的噪声测量系统，包括可调节式安装盘、可调节式支撑架、在线检测主机和多个传声器；所述可调节式安装盘安装在可调节式支撑架上；所述可调节式支撑架能够根据测量对象的高度及角度调节可调节式安装盘的高度及角度；所述可调节式安装盘上安装有多个传声器，多个传声器呈阵列排列，该可调节式安装盘能够根据需要调整其形状进而改变传声器的阵列组合形状及数量；所有传声器与在线检测主机有线连接，通过在线检测主机对传声器采集的噪声信息进行噪声分析，从而实现对噪声源的识别与定位。本发明能够有效解决现有的噪声测量系统测量精度低、测量范围小、通用性差、移动困难的问题。

技术领域

本发明涉及工程设备噪声测试的技术领域，尤其是指一种基于声阵列的噪声测量系统。

背景技术

在科研工程应用中，声源定位技术可以分为两大类，即声阵列(传声器阵列或麦克风阵列)声源定位和声强探头声场测试。基于声阵列的声源定位算法划分为三类：一是基于波束形成的方法；二是基于高分辨率谱估计的方法；三是基于声达时延差的方法；结构上划分为规则几何形状的阵列和非常规阵列，规则几何形状阵列包括线性阵列，十字形阵列，圆形阵列，螺旋形阵列等，不规则阵列类型可以根据需要设计制作，声阵列声源定位因为算法与结构的多样性得到广泛应用。

现有阵列由于结构固定，在噪声测量过程中受到传声器间距、传声器空间位置、阵列孔径大小、传声器数目等因素的影响，无法适应测试环境的改变以及测量对象多样性的要求；声信号的抗干扰能力较差，尤其在相干声场中，其测点位置不易选择；若测点选择不当，局部声学特征对声源不敏感；若声源的声信号被干扰源的声信号湮没，则无法保证测量的准确性。

基于声阵列测量技术，通过测量一定空间内的声波到达各传声器的信号相位差异，依据相控阵原理确定声源的位置，测量声源的幅值，并以图像的方式显示声源在空间的分布，将声音变换成人眼可见的图像技术可以帮助人们直观地认识声场、声波、声源，便捷地了解机器设备产生噪声的部位和原因，然而实际测量过程中传声器阵列设备也存在保证精确测量时使用范围小，不具有普适性，移动困难，测量定位麻烦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于声阵列的噪声测量系统，能够有效解决现有的噪声测量系统测量精度低、测量范围小、通用性差、移动困难的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于声阵列的噪声测量系统，包括可调节式安装盘、可调节式支撑架、在线检测主机和多个传声器；所述可调节式安装盘安装在可调节式支撑架上；所述可调节式支撑架能够根据测量对象的高度及角度调节可调节式安装盘的高度及角度；所述可调节式安装盘上安装有多个传声器，多个传声器呈阵列排列，该可调节式安装盘能够根据需要调整其形状进而改变传声器的阵列组合形状及数量；所有传声器与在线检测主机有线连接；通过在线检测主机对传声器采集的噪声信息进行噪声分析并绘制声场分布图，通过使用特征提取和模式识别技术对声像进行处理，提取测量对象工作过程中声场分布的声像特征，进而对噪声源进行识别与定位。

进一步，所述可调节式安装盘包括轮毂、套管、安装杆和传声器安装架；所述轮毂的中心处加工有螺纹孔；所述套管的一端通过螺纹孔与轮毂相连接，其另一端用于与可调节式支撑架相连接；所述安装杆有多个，并呈放射状分布于轮毂外围，该安装杆为可伸缩的多节杆，每个节杆均设有用于对上一节杆进行固定的锁定旋钮；所述传声器安装架包括多个同心设置的同心环，所述同心环为韧性镁铝合金件，并由两个半圆组成，能够根据需要调整其形状；多个同心环的直径依次递增，且该多个同心环以轮毂的圆心为中心并通过固定卡槽装于安装杆上；每个同心环沿其周向均布有多个用于安装传声器的安装端口，且每个同心环上安装端口的数量随其直径增大而增多；通过外侧的同心环增大传声器阵列的孔径，进而提高传声器阵列的分辨率；通过内侧的同心环减小阵元间距，提高声源的识别效果。

进一步，所述套管上安装有声学相机，所述声学相机与在线检测主机有线连接。