[发明专利]传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法

说明书

本发明提供一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法，测试装置包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；振动激励控制单元用于提供振动激励，振动噪声测量单元用于非接触式的噪声测量和非接触式的振动输出测量，主动降噪控制单元用于监测噪声信号和主动消声控制，解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令。解耦分析控制全自动校准单元还用于根据所述振动噪声测量单元的输出信号得到所述测试传声器的振动灵敏度。实现传声器振动灵敏度的高准确度测量。

技术领域

本发明涉及空气声和振动计量技术领域，尤其涉及一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法。

背景技术

运载火箭，战略导弹在发射和飞行过程中会同时受到来自箭体的振动和飞行气动噪声的激励。这些振动和噪声的激励对于所运载的卫星等航天器以及运载火箭内部的仪器仪表将产生很大的影响。为此，需在这些航天飞行器的内部安装噪声和振动传感器，用于监测噪声和振动量值的大小，以评估噪声和振动对于航空飞行器结构和仪器仪表的影响。测试传声器安装于飞行器内部，会受到结构振动的影响，由于测试传声器结构决定了其本身就敏感于振动输入，为了准确测量飞行噪声值，需要对测试传声器的振动输入响应进行评估，得到其振动灵敏度。

目前，常用的传声器包括压电式和电容式两种。压电传声器的声敏感部件主要由带硬芯膜片和压电堆构成，声压作用在膜片，通过硬芯传递给压电堆叠，压电堆叠受到压力产生电荷，从而实现声电转换；电容式传声器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传声器，它们主要是通过压电堆叠或膜片的振动来感应外界声信号的输入。对于这样的结构，传声器的结构振动引起的堆叠或膜片的振动也将引起传声器的电信号输出。因此，对于使用在振动环境下的传声器，有必要确定振动对于其输出的影响，即传声器振动灵敏度的准确测量尤为重要。

发明内容

本发明实施例提供一种传声器振动灵敏度的测试装置和测试方法，实现传声器振动灵敏度的高准确度测量。

本发明第一方面，提供一种传声器振动灵敏度的测试装置，所述测试装置用于测试所述传声器的振动灵敏度包括：振动激励控制单元、振动噪声测量单元、主动降噪控制单元和解耦分析控制全自动校准单元；所述振动激励控制单元用于提供振动激励，包括振动台、功率放大器和信号发生器；所述振动噪声测量单元，用于非接触式的噪声测量和接触式的振动输出测量，包括激光测振仪、测试传声器、第一适调放大器和数据采集卡；主动降噪控制单元用于监测噪声信号和主动消声控制，包括控制传声器、第二适调放大器、DSP控制器和次级声源；所述解耦分析控制全自动校准单元用于接收所述振动噪声测量单元的输出信号、向所述振动激励控制单元和主动降噪控制单元发送控制指令以及接收所述主动降噪控制单元发送的反馈指令；所述主动降噪控制单元与所述解耦分析控制全自动校准单元电连接，所述控制传声器与所述测试传声器非接触式感应；所述测试传声器固定安装于所述振动台上，解耦分析控制全自动校准单元一端与振动噪声测量单元电连接，另一端与所述振动激励控制单元电连接。

此振动台可选空气轴承振动台，此设备失真度较低，横向运动较小，能够最大限度的减小高频噪声和横向运动对测试传声器输出的影响。

通过对振动台发出噪声的主动控制，有效降低背景噪声对于传声器振动灵敏度的影响。通过对振动量级及测试传声器的输出的测量，得到传声器的振动灵敏度，通过改变振动频率和加速度，实现传声器振动灵敏度参数的频率响应测试。

激光测振仪(激光头、激光控制器)，激光测振仪采用多普勒测量原理，具有精度高，抗干扰性能好等优点。激光控制器用于控制激光头的焦距，进行光电转换和解码等。