管道中测量材料的声学性能

1引言 材料声学性能的测量总是备受声学家的关注.尽管传统的测量方法如混响室法、隔声室法已被应用很久了,但一直存在着争议.而传统的驻波管法被认为是精确的,但由于单频发声,因而是费时的.随着电子计算技术发展起来的双传声器、三传声器及四传声器法弥补了传统测量方法的不足.双传声器法可以测量材料的复反射系数、法向声阻抗及吸声系数,已制定了相应的国际标准.四传声器法可以测量材料的传递损失.但就测试系统而言,将双传声器法和四传声器法应用在同一个系统中测量材料的除声速外所有的声学参数还很少见.我们构造了这样的一个测试系统并将测试结果与传统的方法得到的结果进行对比,得到了较好的结果.     

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了1个声强探头支撑架,使之可以把声强探头转动到空间微卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量平衡声场中1点的声强矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向,在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。     

阻抗管中吸声系数的传递函数测量法

介绍了在阻抗管中采用传递函数法测量材料吸声系数的原理，详细介绍了使用双传声器进行测量的方法，指出了测试的频率范围取决于阻抗管的管径大小和传声器布置的位置。     

测量吸声系数的多传声器脉冲响应方法

脉冲响应法是测量吸声材料或吸声结构吸声系数的一种简单易行的方法,但使用单个传声器难以排除被测对象散射效应的影响,因此不能测量具有不平整表面构件的吸声系数。针对这一缺陷,本提出了一种用多个传声器同时测量反射脉冲的实验分析技术,可以排除被测对象的反射与散射指向性对吸声系数分析的影响,故可用来测量具有不平整表面吸声结构在各种不同入射方向下的吸声系数。用该方法在半消声室内分析了一种表面呈锯齿形的声屏障斜入射吸声系数,结果表明本提出方法可以满足工程应用的要求。     

吸声材料复特性阻抗和复声速的测试技术及其应用

工程技术对吸声材料的声学性能，一般以吸声系数或法向声阻抗率来反映，它们可以方便地用驻波管法测定。传统的驻波管测试用一系列纯音进行，由驻波场中的驻波比及第一声压极小的位置确定垂直入射吸声系数ａｏ及法向声阻抗率Ｚ。近年来发展了一种双测点测试技术，用白噪声进行操作，借助ＦＦＴ等信号处理技术，可以迅速地直接获得全频域内的实验结果。不过，吸声系数或声阻抗率与吸声材料层的厚度及安装条件等因素有关，一种结构的实测数据不能随便推广应用到另一种结构，为此，在实际工程中对吸声结构作优化设计时更需要知道只决定于吸声材…     

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,     

吸声尖劈测试用驻波管系统研制及试验研究

主要介绍吸声尖劈测试用驻波管系统的研制及相关试验的研究工作。本系统的构建与测试基于驻波比原理,管体矩形截面为0.6 m×0.6 m,长度为7.2 m。系统通过传声器传动系统实现管内声压随距离变化的自动测量,距离分辨率可达0.3 mm（5 mm/s移动速度下）,在40 Hz~280 Hz频段内可对材料的吸声系数、声阻抗、反射系数、声导纳进行测试,克服传统驻波比测量方法测试精度不高、测量效率低的缺点,为高效、准确测量材料吸声性能提供很好的途径。目前还未见国内关于类似系统的报道,依据相关国家校准规范经第三方计量部门鉴定,各项技术指标均满足要求。同时还通过试验研究得出对实际吸声尖劈测试具有借鉴意义的结论。     

压缩机消声器特性的数值分析与实验研究

建立了压缩机消声器内部声场的三维有限元模型，该模型考虑了压缩机消声器结构和边界条件方面的特殊性，可以计算压缩机消声器的传声损失。同时，将双传声器驻波管测量材料声阻抗的原理，推广到四传声器法测量压缩机消声器的传声损失。通过用单节膨胀消声器的验证，以及在某型压缩机消声器的数值解析和试验分析表明：本文采用的数值计算方法和建立传声损失测试装置是可以应用于压缩机消声器这种复杂对象的。     

颈部材料对亥姆霍兹共振器吸声性能的影响

为改善亥姆霍兹共振器的吸声系数和吸声带宽,采用不同参数的穿孔材料优化共振器吸声效果。鉴于多孔传声过程较为复杂,利用平行穿孔板对声阻抗进行研究,建立颈部入口声阻抗计算模型。搭建管道声学实验台,在声学管道上游布置扬声器,在管道下游布置亥姆霍兹共振器。测量不同颈部材料下的静流阻率和吸声系数,计算共振器颈部入口声阻抗。研究表明:颈部材料中的管流效应不可忽略,穿孔率对静流阻率的影响很大,平均流速相同时,孔径越大,静流阻率越小;大孔径穿孔板具有明显优势,因此设计亥姆霍兹共振器时穿孔板孔径应大于4 mm。     

汽车前围板内隔音垫声学性能的试验方法

基于小型混响室法测量某汽车前围板内隔音垫的吸声系数,探究被测试件、声源及传声器布置形式对测量结果的影响规律,结果表明:三者均对低频结果有较大影响,对中高频结果的影响很小。要准确获得吸声系数,应采取尽可能多的配置并对所有结果取平均;该隔音垫的平均吸声系数约为0.45。进一步基于混响室-消声室声强法测量其插入损失,识别其隔声薄弱部位,结果表明:该隔音垫的平均插入损失约为12 d B,转向机构、空调鼓风机及转向机防尘罩安装位置为隔声薄弱部位。研究结果为该隔音垫声学性能的分析改进提供了依据,也为声学材料性能研究试验的实施提供了参考。     

在线测量声衬声阻抗的双传声器法

双传声器法是工程上在线测量声衬声阻抗的重要方法,为解决实用声衬蜂窝尺寸过小而无法直接嵌入传声器的问题,本文设计了探针传声器,通过外径1.5 mm的探针将声衬表面和背腔声压信号引出.在对探针传声器进行严格校准后,应用双传声器法测量了共振腔和实用蜂窝夹层声衬的声阻抗,并与理论结果进行了对比分析.     

阻抗管中采用伪随机信号的三点测量技术

本文在分析双传声器－传递函数测量技术缺陷的基础上，提出了伪随机信号的三点测量技术，该技术很好的解决了双传声器－传递函数技术存在的两传声器间距不能为半波长整数倍的问题。采用伪随机信号解决了声场不一致问题以及采用单通道测量避免了双通道测量的不匹配问题。该技术在传统的驻波管中具有实际应用价值。     

基于材料表面特性阻抗的吸声系数测量研究

吸声材料的吸声系数是由吸声材料表面特性阻抗表征的,因此通过测量吸声材料的表面特性阻抗就可以得到吸声材料在某一频率的吸声系数。基于此,根据吸声材料表面的表面特性阻抗是吸声材料吸声系数的一个重要参数的原理,提出了一种新的测量吸声系数的方法。本系统的测量方法不仅简单,这对快速测量材料吸声系数具有重要的意义。     

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     

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。     

采用双通道数字信号分析仪测定吸声材料声学特性

美国IBM公司的声学研究室利用计算机系统测定吸声材料的声学特性,可以方便地获得反射系数、吸声系数以及声阻抗(声阻和声抗)等数据。在驻波管中采用一个宽频带声源,两个传声器,一个双通道数字信号分析仪。测量的结果可以得到一张材料声学特性随频率变化的高分辨率图,这是其他方法不能做到的,而且这种方法所需的时间仅为通常方法的1/15到 1/20。 采用1/3倍频程频带噪声激发的混响室法测定不仅很费时间,而且局限于测定幅值的变化,对于声抗的作用不能完全掌握。常用的驻波管(SWR)法是按驻波的极大极小位置和大小来逐个进行测定的。这种方法…     

声强传感器特性对扫描声强法确定声源声功率的影响

文中以典型的矩形测量面方波扫描路径为例 ,分析了扫描声强法测量声源声功率时双传声器互谱声强传感器的有限差分近似误差、近场效应误差、相位不匹配误差与声源频率、测量面离声源的距离以及声强传感器两传声器间的间隔之间的关系。结果表明根据声源频率合理地选取参数可以减小声强传感器所带来的误差 ,从而为保证扫描声强法测量声源声功率测量准确度提供了依据。     

双层微穿孔结构扩散场吸声特性

本文在单层微穿孔结构的基础上,考虑到实际应用的声场条件和采用双层结构的要求,导出双层结构在扩用场中的声阻抗及吸声系数计算公式,分析了其在扩散场中的吸声性能,指出不能直接用垂直入射声波条件下的结果来判定某一双层结构在扩散场中吸声性能的优劣。并将理论计算结果和混响室中的测量结果进行比较,结果证明,理论计算可以较准确地预测实际结构的吸声性能。根据理论分析所设计的软件可以方便地进行双层或多层复合微穿孔结构     

用双传声器法测量声强时的干涉效应

一、前言 目前,声强测量已越来越多地用于机械噪声研究。最普通的声强测量法就是用一对靠得很近的传声器作为探测器。最近许多刊物介绍了这种方法及其可能的误差[1—7]。 对于声强测量,虽然每对传声器可能有三种配置方法,但目前仅使用两种方法,即边靠边配置和面对面配置。Fahy和Elliot已讨论过三种配置方法的优缺点[4]。边靠边传声器装置的主要优点是:可采用标准传声器和前置放大器,两传声器间的距离容易改变,两传声器间的相位误差也不难校正。该系统有两个主要缺点。(1)对于测量轴线缺少几何对称性。(2)传声器柱面、前置放大器及其支承装…     

吸声材料的法向声阻抗率及其应用

一、引言 声阻抗率是吸声材料或结构的一种重要声学参数。它比吸声系数更确切地反映了材料的声学性质。法向声阻抗率定义为材料表面的声压与质点法向速度之比。一般来说,它与声波的频率及它的入射角有关,不同的材料或结构对声波的反应也就不同。声阻抗率不但可以反映入射波与反射波在数量上的关系,而且也可以反映它们之间相位上的关系。