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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

复数声强测量系统的开发研究

声强测量技术广泛应用于声源辐射声功率的测定,声场分析和声源识别等领域.由于声强法在声源声功率的测定上不受测量环境的限制,可在辐射现场进行测量,因而得到了普遍应用.但当两个相关声源相距很近时,声强法的识别则受到了限制.为解决这一问题,人们把声强的概念推广到了复数领域,引入了复数声强(complex acoustic intensity)的概念.复数声强是在声强(亦称有功声强Active intensity)的基础上增加了无功声强Reactive intensity)成分,因而可得到更多的声场信息,能更有效地进行声场分析和声源识别.复数声强除用于声场分析外,还可用以计算产压和质点速度间的相位     

聚焦换能器声强和声功率测量方法研究

针对聚焦声场的特点,以及辐射力天平(RFB)只能获得单一功率指标的缺点,提出一种基于近场测量法的聚焦换能器声强和声功率评价方法。通过声场测量系统对聚焦换能器预聚焦区域中两个平面上的声压扫描测量,运用声强法得到聚焦换能器的声强分布以及辐射声功率。采用活塞换能器的远场测量法与近场测量法进行比对,两种方法得到的声功率误差不超过12%。比较预聚焦区域声功率值和焦点处声功率值,分析声功率评价方法的准确性。发现聚焦声场中不同位置处的声功率值一致性误差5%,同一位置处的声功率值重复性误差2%。结果表明,近场测量法适用于对聚焦换能器声强和声功率的评价,可有效避免直接测量对测量设备的损坏,同时还克服双水听器声强互谱法频率上限低以及测量系统相位不匹配的缺点。     

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。     

声强测量的最新话题

近年来声强技术在声学试验研究中占有非常重要的位置.由靠近的双传声器的声压信号计算声强为其代表性方法.过去的声学测量以标量声压的测量为主,现在的声强测量可使声场中的能量流可视化,从而大大有利于声源识别及噪声控制.由于该方法不大受反射及背景噪声的影响,使测定机器的总声功率能在一般环境下进行,使测量自由度改善了.但是,由于声强技水的历史还比较短.其测量方法本身、应用范围、结果分析等方面也还不尽成熟,例如,在把声强扩展到复数领域而试图利用其虚部所具有的信息的最新动向中,其测量方法本身还正在发展中;另外,还有关于负声强(声能指向声源)怎样理解等问题.这些在声强技术有效利用上是很重要的,     

修正声强测量系统设计及实验验证

传统的声强测量系统价格昂贵,有限差分的存在使得测试频域受到探头间距的限制,宽频噪声需分段多次测量。根据互谱声强算法,利用采集卡、传声器和虚拟仪器技术开发出一套便捷、高效、低成本的声强测量系统,包括数据采集、系统声压灵敏度标定、相位失配标定和声强测量。针对算法中存在的有限差分误差进行修正,在半消声室中以宽带白噪声为声源,用开发的声强测量系统分析探头间距为20 mm和50 mm时探头轴线和声源传播方向夹角分别为0°、45°的修正前后声强误差。结果表明该声强测量系统有效,修正后同一探头间距测试频域得到拓展,声强准确度得到提升。     

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。     

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。     

声压法和声强法测量建筑构件空气声隔声的比较

声强技术不仅可应用在声源声功率测量和噪声源识别,还可用于建筑和建筑构件隔声测量。首先介绍了测量空气声隔声量的声强法,然后结合我国绿色建筑标准中的声环境评价,指出建筑及建筑构件隔声的声强法测量技术在绿色建筑评价中的应用前景,并讨论了测量方法的精密度估计。本文着重介绍在实验室内分别应用声压法和声强法对四组构件的空气声隔声量的测量工作。实验结果显示,声强法与声压法测得的隔声量在整个测量频率范围内基本一致,但在低频段个别频率上存在一定偏差,对实验结果进行了精密度估计和偏差原因分析。     

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。     

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。     

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。