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声强测量的方式

声强可以在任何声场中测量,测量声强时稳态背景噪声对被测设备的声功率没有任何影响。声强测量仪在许多领域广泛用于现场研究复杂振动机械的辐射模式和声源定位。

国内外声强计量主要有三种方法:消声室法,行波管法,声强校准器法。

消声室法

消声室法是使用的最广泛的方法,将声强测量仪置于自由声场(消声室)中,声强探头轴正对声源中心,同时在其附近并列放置标准传声器。声源发出的声波为平面行波,则声强测量仪测得的声强级,I=声压级L—0.15dB(在参考环境条件下)。

消声室法测声强

这种方法通过标准传声器溯源于声压基准,比较容易获得高的准确度水平,这种方法适用于声强测量仪的频率响应校准,其最大声强级不超过110dB,频率范围为(50—6300)Hz。

行波管法

行波管法采用一个空心透明圆管(行波管),行波管一端安装扬声器,另一端是均匀安装多个塑料管,并为圆弧型。使这个端面完全吸声而无反射,声强探头置于管内,轴正对声源中心。

行波管法测量声强

声源采用中心有圆孔特制扬声器,通过中心插人一根可移动的装有标准传声器的探管,用来测量驻波管的声场。当声源发出声波后,声强探头的两个传声器测得的声压信号的幅值和相位完全已知,得出被校声强级。

这种方案占地少,声波信号准确性好,但校准准确度较低。由于驻波管尺寸一定,限制了频率范围,其最大声强级不超过20dB,频率范围为(100—2000)Hz。

声强校准器法

声强校准器法比较常见,具有操作简便,准确度高的特点。

由模拟自由场中平面声波的活塞发生器和声强耦合器组成。用于声强、质点速度和声压校准的声强耦合器,包括两个由耦合元件相连的腔室。当活塞发生器与耦合器相接时,上下两腔室的之间存在相当于标称间距为50ram而无反射出现的相位差。

声强校准器法测试声强

在两个腔室中的声压幅值相等,因此模拟了一个自由场中传播的平面声波的声强。如果声强探头的一个传声器位于上腔室,另一个位于下腔室,则可用来校准声强测量仪器的声强和质点速度的灵敏度。耦合器和活塞发生器还可用作声压校准,这时两个传声器都放在下腔室中,使它们暴露在完全相同的声压下(幅值和相位相同),利用已知的声压级对各个传声器通道作声压灵敏度校准。其声强校准值为定值,即118dB,250Hz。

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