扫描声强法声源声功率测量通用数学模型

建立了声源声功率测量的通用数学模型。以半球测量面和平行六面体测量面为例，应用通用模型建立了两种情况下的声功率误差分析模型。验证了通过扫描路径近似所测得的声功率能够很好地反映声源的实际声功率。当人工执行扫描测量，实际扫描路径存在一定的偏移时，只要扫描偏移值在一定的容差范围内，所测得的声源声功率仍然能够取得较好的结果。     

扫描声强法声功率测量的扫描路径误差分析

以单极子、偶极子及四极子声源为例,建立了矩形测量面上三种扫描路径（方波、锯齿波、直线加半圆）的误差函数数学模型;在扫描速度恒定的条件下,得出各路径及声源对扫描线的误差分布函数图形。结果显示：锯齿波误差最小;声强标准推荐的直线加半圆路径误差略大于方波;无指向性声源各扫描路径均误差较小（单极子源）,对于指向性声源,扫描路径的形式对测量精度的影响较大。     

基于扫描声强法的声功率测量扫描路径误差研究

依据ISO9614-2标准，以单极子，偶极子和四极子声源为例，建立了矩形测量面上三种扫描路径（方形，直线加半圆形以及锯齿形）的误差函数的数学模型，分析了矩形测量面尺寸大小，扫描测量面到声源的距离等参数对扫描误差的影响，给出了恒定扫描程度条件下各扫描路径的误差函数曲线，研究表明：三种扫描路径均收敛于真值，且锯齿形收敛最快；扫描线密度应随着声源的复杂程度而加大；减小扫描路径间距会提高收敛精度；而增大扫描面尺寸不能提高收敛精度，但适当增大声源到扫描面的距离，可以提高收敛精度。     

扫描声强测量声功率技术的实验研究

在半消声室用实验的方法研究了不同的扫描路径、不同的扫描线密度、不同的扫描速度与扫描声强测量声功率误差之间的关系;在半消声室添加背景噪声和在普通房间测量时不同的扫描路径与扫描测量声功率误差之间的关系.实验结果表明:无论是直线加半圆形、方形还是锯齿形扫描路径,均能收敛于声强真值,但锯齿形扫描路径测量精度最高,不确定度也较小.IS09614-2推荐的手动扫描速度在0.1-0.5m/8范围内,从满足工程测量精度角度看,扫描速度可在更宽的范围内选择.当扫描速度一定时,扫描线密度越大,扫描测量声功率误差越小.     

方波扫描路径确定声源声功率误差特性分析

改进了矩形测量面方波扫描路径测量声功率的误差模型 ,以单极子、偶极子及四极子声源为例 ,给出了扫描方向、测量面离声源的距离及扫描线的密度的选取对理论误差的分布图形。分析结果表明 :对选定的测量面 ,在扫描线密度小的情况下 ,通过调整声源离测量面的距离 ,可以在声源近处找到一个最优点或较优点 ,使理论误差为零或很小 ;在绝大多数情况下 ,沿测量面长边扫描误差比沿短边扫描小。     

等腰三角形路径扫描声强法测量声功率误差分析及参数优化

以单极子、偶极子和四极子声源为例,研究了在包围声源的四面体等腰三角形测量面上采用等腰三角形扫描路径应用扫描声强法测量声功率的收敛特性,并以扫描声强测量误差为目标函数,以等腰三角形扫描测量面的大小、测量面到声源的距离和扫描线密度为设计变量,应用遗传算法进行了优化.依此优化方法确定测量面的各几何参数,保证了测量精度,提高了测量效率,为快速准确地测量声功率提供了依据.     

扫描声强法测量声功率回字形扫描路径的研究

应用扫描声强法测量声功率理论,证明了正方形测量面上回字形扫描路径收敛于真值.以单极子、偶极子和四极子声源为研究对象,建立了正方形测量面回字形扫描路径误差函数的数学模型,通过计算机仿真办法分析了测量面尺寸大小、扫描线条数等参数对扫描声强法测量声功率误差的影响.     

声强法声功率测量的数值模拟和试验研究

本文从理论上分析了声强法声功率测量的精度，研究了测点布置对点声源声功率测量精度的影响。结果表明扫描法的测量精度优于离散点测量方法，试验与理论分析结果相吻合。     

声强法测声功率的工程应用研究

本文从工程实用角度出发,以实验分析为基础来探讨声强法测量声功率的误差问题,主要将背景噪声与测量环境结合起来,研究背景噪声,声源表面吸收在不同环境中的影响,还对声强法与声压法的判别作了比较,经试验研究表明,在一般厂房中用声强法测量设备声功率时,即使背景噪声比设备声压级高11dB都可照常进行,结果勿需修正,本文的结论对工程实践中声强法的应用具有现实的指导意义。     

基于扫描声强法的声功率测量软件研究

从面向对象技术实现对扫描声强法测声功率的软件编制出发,阐述了在扫描法测声功率应注意的的一些实际问题,建立了编程实现扫描声强法测声功率的软件框架,并对所编制的声强软件进行了实验验证.实验表明本文所提出软件和实验方法能够满足工程实际测量中的精度要求,具有较高的工程使用价值.     

驻波声场下面对面式声强探头误差分析

针对面对面式声强探头的结构特点,基于传声器等效声学模型,对声强探头相位失配误差进行了讨论,深入分析了驻波声场下面对面式声强探头测量误差产生的原因和误差分布曲线,指出面对面式声强探头支架反射产生的微弱驻波声场会对双传声器的相位校准精度产生影响,提出了改进的校准方法。所分析模型和结论的有效性最终通过试验进行了验证。     

一种新的三维矢量声强测量方法

在双传声器互谱声强测量方法的基础上,提出了一种4传声器三维声强矢量测量方法,并且针对实际测量系统存在的误差,给出了一种简单实用的标定方法。以单极子声源为例,对该方法在不同频率情况下的理论误差进行了仿真分析,结果表明：在5—2000Hz频率范围内,测量所得x、y、z3个方向的声强误差均不超过1．5dB。与传统测量方法相比,该方法有如下优点：所用探头结构简单,只需4个传声器,可以节约成本;可用于瞬态声强的测量;在规定的频率范围内具有较高的精度。     

声强测量中系统误差修正的若干问题研究

本文对用残余声强法修正声强测量的系统误差进行了理论分析，推导了它的误差表达工式，给出了该误差的二元分布图。     

前置放大器输入阻抗对声强探头相位特性的影响

研究了前置放大器输入阻抗对声强探头相位特性的影响。在理论分析的基础上,通过计算和实验揭示出前置放大器输入阻抗和声强探头相位不匹配误差之间的关系,并得出一些有益的结论。     

基于几何平均声压的声强计算的误差分析

采用p—p法计算声强时，需要用两个传声器测得的声压的均值代替被测点的平均声压，用两声压进行一阶差分来间接获得声振速。声压平均一般基于算术平均算法，分析发现：在高频区误差较大。针对声场大多呈非线性的特点，提出了应用几何平均计算声压的方法。并以平面声源、单极子、偶极子三种声源为例，对基于这两种计算声压的方法得到的声强误差进行了对比分析，结果表明：在高频区由几何平均声压而得到的计算声强的误差小于由算术平均而得到的计算声强的误差。