一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及材料性能測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)交通工具、家電設(shè)備、居住環(huán)境的噪聲要求越來(lái)越嚴(yán)格。作為控制中高頻噪聲最有效的手段，吸隔聲材料在汽車聲學(xué)包裝、建筑聲學(xué)、家電噪聲控制等領(lǐng)域一直扮演重要的角色。與單層材料相比，多層材料的聲學(xué)性能更加優(yōu)良，因此得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
[0003]聲學(xué)材料的性能測(cè)試方法主要有混響室法和阻抗管法，其中阻抗管法由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便而得到更多的應(yīng)用。但當(dāng)前各測(cè)試設(shè)備公司生產(chǎn)的阻抗管均對(duì)測(cè)試樣件的厚度有所限制，導(dǎo)致有些多層材料無(wú)法利用阻抗管進(jìn)行測(cè)試。而在聲學(xué)材料優(yōu)化工作中，經(jīng)常需要對(duì)多種材料進(jìn)行排列組合而疊加成多層復(fù)合材料以尋求最優(yōu)性能，這無(wú)疑會(huì)帶來(lái)大量的測(cè)試工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，解決了阻抗管無(wú)法對(duì)厚的、多層復(fù)合材料進(jìn)行吸隔聲性能測(cè)試的問題，其測(cè)試精度高、易于實(shí)現(xiàn)、操作方便。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，其技術(shù)要點(diǎn)是:它包括內(nèi)置有待測(cè)單層材料的阻抗管、傳聲器組、功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器，所述的傳聲器組一端插接在阻抗管上表面，且傳聲器組內(nèi)的傳感器平均分布于待測(cè)材料兩側(cè)，傳聲器組另一端依次連接功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器一端，揚(yáng)聲器的另一端連接阻抗管的輸入端。
[0006]所述的傳聲器組由麥克風(fēng)組成。
[0007]所述的阻抗管上表面設(shè)置有安裝孔，所述的傳聲器的輸入端通過該安裝孔插接在阻抗管的上表面。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，它包括內(nèi)置有待測(cè)單層材料的阻抗管、傳聲器組、功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、帶有傳遞函數(shù)矩陣處理功能的計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器，其測(cè)試精度高、易于實(shí)現(xiàn)、操作方便，彌補(bǔ)了阻抗管測(cè)試的不足，可廣泛應(yīng)用與多個(gè)領(lǐng)域的噪聲優(yōu)化控制中。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型阻抗管內(nèi)聲壓信號(hào)傳遞示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖1~圖2對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例1:
[0013]本實(shí)施例的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，如圖1所示。它包括內(nèi)置有待測(cè)單層材料的阻抗管1、傳聲器組2、功率放大器3、數(shù)據(jù)采集裝置4、計(jì)算機(jī)5及揚(yáng)聲器6。該傳聲器組2的一端插接在阻抗管I的上表面，且傳聲器組I內(nèi)的傳感器平均分布于待測(cè)單層材料兩側(cè)，傳聲器組2的輸出端連接功率放大器3的輸入端、功率放大器3的輸出端連接數(shù)據(jù)采集裝置4的輸入端、數(shù)據(jù)采集裝置4的輸出端連接計(jì)算機(jī)5的輸入端，計(jì)算機(jī)5的輸出端連接揚(yáng)聲器6的輸入端,揚(yáng)聲器6的輸出端輸出白噪聲至阻抗管I。
[0014]本實(shí)施例中的傳聲器組2由4個(gè)麥克風(fēng)組成，其中2個(gè)設(shè)置在待測(cè)單層材料的左偵U，另2個(gè)設(shè)置在待測(cè)單層材料的右側(cè)。
[0015]本實(shí)施例中在阻抗管I上表面設(shè)置有安裝孔，麥克風(fēng)的輸入端通過該安裝孔插接在阻抗管I的上表面，麥克風(fēng)的輸出端連接功率放大器3的輸入端。
[0016]本實(shí)施例中的阻抗管1，用于為待測(cè)材料8提供聲學(xué)測(cè)量所需的平面駐波聲場(chǎng)。
[0017]傳聲器組2,用于測(cè)量阻抗管I內(nèi)某一位置的聲壓信號(hào),并將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。本實(shí)施例中，麥克風(fēng)201測(cè)試該麥克風(fēng)所在位置的聲壓信號(hào)，麥克風(fēng)202測(cè)試該麥克風(fēng)所在位置的聲壓信號(hào)。如圖2所示，聲壓信號(hào)是由入射聲波A、反射聲波B、透射聲波C和二次反射聲波D構(gòu)成，其中，麥克風(fēng)201和麥克風(fēng)202采集到的聲壓信號(hào)包括入射聲波A和反射聲波B。麥克風(fēng)203測(cè)試該麥克風(fēng)所在位置的聲壓信號(hào)，麥克風(fēng)204測(cè)試該麥克風(fēng)所在位置的聲壓信號(hào)。其中，麥克風(fēng)203和麥克風(fēng)204測(cè)試的聲壓信號(hào)由透射聲波C和二次反射聲波D構(gòu)成。麥克風(fēng)201~麥克風(fēng)204將采集到的聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出給功率放大器3。
[0018]本實(shí)施例中的功率放大器3，用于對(duì)麥克風(fēng)201~麥克風(fēng)204傳遞來(lái)的電壓信號(hào)進(jìn)行噪聲過濾和放大。
[0019]本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集裝置4，用于將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。
[0020]本實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)5，內(nèi)置四端網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方法，用于計(jì)算待測(cè)單層材料的吸聲系數(shù)及傳遞損失，并輸出結(jié)果，同時(shí)利用單層材料，計(jì)算多層材料的吸聲系數(shù)及傳遞損失。
[0021]本實(shí)施例中的揚(yáng)聲器6,其輸出端連接阻抗管I的輸入端,揚(yáng)聲器6在阻抗管I內(nèi)播放白噪聲。白噪聲的特性是在整個(gè)頻域內(nèi)具有均勻分布的功率譜密度，因此適合作為阻抗管的聲源，用以產(chǎn)生在整個(gè)測(cè)試頻域范圍內(nèi)均勻穩(wěn)定的平面聲場(chǎng)。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]本實(shí)施例中的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置與實(shí)施例1的區(qū)別在于，阻抗管I內(nèi)末端還設(shè)置有吸聲材料填充物7，用來(lái)減少二次反射波D的影響，如圖2所示。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]本實(shí)施例中的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置與實(shí)施例1的區(qū)別在于，除要對(duì)每個(gè)傳聲器進(jìn)行幅值標(biāo)定外，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相位標(biāo)定，使麥克風(fēng)201~麥克風(fēng)204在同一時(shí)刻的滯后角等于0，使得他們?cè)跁r(shí)間上保持同步，進(jìn)而使麥克風(fēng)采集的聲壓信號(hào)更為準(zhǔn)確，以最大限度的消除測(cè)量誤差。
[0026]實(shí)施例4:
[0027]本實(shí)施例采用的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置與實(shí)施例1的區(qū)別在于，揚(yáng)聲器發(fā)出的噪聲為白噪聲，其低頻范圍為100Hz~2500Hz，高頻范圍為1600Hz~6300Hz。
[0028]若測(cè)試單層材料的低頻性能，則應(yīng)將單層材料裁剪成直徑為30mm的圓形，并將該圓形材料放入粗阻抗管進(jìn)行材料的聲學(xué)性能測(cè)試。
[0029]若測(cè)試單層材料的高頻性能，則應(yīng)將單層材料裁剪成直徑為10mm的圓形，并將該圓形材料放入細(xì)阻抗管進(jìn)行材料的聲學(xué)性能測(cè)試。
[0030]若測(cè)試單層材料的全頻性能，則應(yīng)利用上述方法，先測(cè)試低頻狀態(tài)下的吸隔聲性能，再測(cè)試在高頻狀態(tài)下的吸隔聲性能，取二者的擬合值作為待測(cè)單層材料的在全頻狀態(tài)下的吸隔聲性能。
[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，其特征在于:它包括: 內(nèi)置有待測(cè)單層材料的阻抗管； 用于測(cè)量阻抗管內(nèi)某一位置的聲壓信號(hào)，并將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳聲器組； 用于將傳聲器組傳遞來(lái)的電壓信號(hào)進(jìn)行噪聲過濾和放大的功率放大器； 用于將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集裝置； 用于計(jì)算待測(cè)單層材料的吸聲系數(shù)及傳遞損失、并輸出結(jié)果、同時(shí)利用單層材料計(jì)算多層材料的吸聲系數(shù)及傳遞損失的計(jì)算機(jī)；及在阻抗管內(nèi)播放白噪聲的揚(yáng)聲器； 所述的傳聲器組一端插接在阻抗管上表面，且傳聲器組內(nèi)的傳感器平均分布于待測(cè)材料兩側(cè)，傳聲器組另一端依次連接功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器一端，揚(yáng)聲器的另一端連接阻抗管的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，其特征在于:所述的傳聲器組由麥克風(fēng)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，其特征在于:所述的阻抗管上表面設(shè)置有安裝孔，所述的傳聲器的輸入端通過該安裝孔插接在阻抗管的上表面。
【專利摘要】一種多層材料吸隔聲性能預(yù)測(cè)裝置，涉及材料吸隔聲性能測(cè)試領(lǐng)域。其裝置包括內(nèi)置有待測(cè)單層材料的阻抗管、傳聲器組、功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器。所述的傳聲器組一端插接在阻抗管上表面，且傳聲器組內(nèi)的傳感器平均分布于待測(cè)材料兩側(cè)，傳聲器組另一端依次連接功率放大器、數(shù)據(jù)采集裝置、計(jì)算機(jī)及揚(yáng)聲器一端，揚(yáng)聲器的另一端連接阻抗管的輸入端。其測(cè)試精度高、易于實(shí)現(xiàn)、操作方便，彌補(bǔ)了阻抗管測(cè)試的不足，可廣泛應(yīng)用與多個(gè)領(lǐng)域的噪聲優(yōu)化控制中。
【IPC分類】G01N29-04, G01N29-11
【公開號(hào)】CN204514861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420721125
【發(fā)明人】徐勇, 王暉, 王洋, 王楷焱, 賴征海, 李冬梅
【申請(qǐng)人】華晨汽車集團(tuán)控股有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月26日