[发明专利]一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，包括：接收室、声源室、待测构件、显示器、基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器、PC机、声卡、功率放大器、正十二面体扬声器和声级计；

所述声卡设于PC机内，所述PC机用于生成白噪声信号，所述PC机、功率放大器、正十二面体扬声器依次相连，构成信号发射模块，并设于声源室内；

所述基于Labview的隔声测量平台分别与全息传声器阵列、参考信号传声器、显示器相连，所述基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器和显示器均设于接收室内；

所述全息传声器阵列由多个声压传感器组成，多个声压传感器按照设定采样间距排布，用于对待测构件进行逐次测量，所述参考传声器设于待测构件近场位置；

所述接收室与声源室之间设有测试洞口，所述待测构件设于测试洞口中，所述接收室和声源室通过待测构件分隔设置；

所述声级计设于声源室内，用于测量声压级。

2.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述全息传声器阵列和参考信号传声器的直径为1/8～1/2英寸。

3.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述声压传感器采用等间隔排布。

4.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述基于Labview的隔声测量平台包括PXI机箱、PXI嵌入式控制器和数据采集卡，所述PXI嵌入式控制器和数据采集卡通过插槽与PXI机箱连接；

所述数据采集卡采用NI-PXI-4461和NI-PXIe-4497声音与振动模块，所述全息传声器阵列与NI-PXIe-4497声音与振动模块连接，所述参考信号传声器与NI-PXI-4461声音与振动模块连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，包括下述步骤：

PC机生成白噪声信号，通过功率放大器放大后激发正十二面体扬声器发出声场，并且激励待测构件向接收室辐射声场，采用声级计分别在不同位置测量声压级，对全部测点测得的1/3倍频程声压级进行能量平均，得到声源室平均声压级；

根据待测构件大小确定全息测量面尺寸,并根据隔声测量的频率范围确定全息面与待测构件表面的距离以及全息测量面传声器之间的采样间距；

正十二面体扬声器发出的宽带噪声信号在声源室形成扩散声场，激励待测构件振动，向接收室辐射声能；

制定全息测量扫描路径，全息传声器阵列测得全息面时域声压信号，参考传声器测得参考时域声压信号，完成各通道信号的时域、频域显示；

通过全息面时域声压信号的自谱得到声压幅值分布，全息面时域声压信号与参考时域声压信号的互谱得到声压相位分布，计算得到全息面复声压分布；

声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布；

生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量。

6.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述待测构件的入射声功率的计算公式表示为；

其中：W₁表示待测构件的入射声功率，P₁表示声源室声压均方值；S为被测构件面积，ρ₀为空气密度，c₀为声波在空气中的传播速度。

7.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述计算得到全息面复声压分布，具体表示为：

其中，p_H(l_x,l_y,f)表示全息面复声压分布，|p_H(l_x,l_y,f)|表示声压幅值分布，φ(l_x,l_y,f)表示声压相位分布。