利用聽聲器對聲場的測量是一種基于對聲壓的采集,利用CPB分析及FFT分析處理,得到涉入點聲壓的方法。介于聽聲器采集信號為時域信號,而對于信號的分析,雖時域信號可直觀觀測信號形狀,但這一特性需基于極短時間觀測,且不能利用有限參數對信號進行描述,成分析困難,采樣周期再密集也無法還原出原始信號。
而對于頻域信號的處理,可將復雜信號分解為正弦信號等多個簡單信號,可對采集信號進行構造分析。對信號進行頻域分析的方法是利用FFT分析,將時域信號描述成與之相對的頻域信號,在頻域信號中發現頻譜的規律來提取信號特征。而CPB分析是分析振動信號的一種常用手段在聲學、結構相應、振動學等方面有廣泛應用。
實驗過程:該測量系統設計為利用換能器振動產生聲場;使用信號發生器對換能器進行驅動,并使用高壓功率放大器來調節功率;使用示波器觀測以調節諧振頻率點;由于換能器工作過程中發熱將影響其性能,使用冷水機提供恒溫恒流恒壓的冷卻水,對工作狀態的換能器進行散熱;
因聲場中存在傳感器等干擾物,將對聲場本身的特性產生一定影響,干擾物所在位置的高頻聲場將發生變化,測得聲壓值將不準確,故使用可避免此情況的1/4英寸預極化自由場測量傳聲器的麥克風對聲場感知,對傳聲器頻響進行調整,補償因涉入聲場在聲場中對高頻聲壓造成的誤差,以測得無畸變的真實聲壓;
使用的放大器為1/4英寸麥克風前置放大器,連接麥克風和數據分析裝置并校準電荷注入及整個測量系統;數據分析裝置為聲學測試分析儀,對提取點處的聲壓采集、記錄,并利用包括FFT頻帶提取在內的FE頻譜分析及CPB分析電的標準濾波器1/3倍頻程分析進行數據后處理;
在保證聽聲器與變幅桿軸線在同一直線上的基礎上,利用移動平臺從遠到近依次移動聽聲器,測試并記錄測試點聲壓及測試點與換能器端面距離。變化換能器功率,測量多組數據,而后統計數據進行進一步分析。
實驗結果:利用上述聽聲器聲壓測量實驗系統進行對聲場的測量,由于麥克風具有指向性,首先探究聽聲器指向性對聲場測量的影響程度,設置聽聲器橫向縱向,聽聲器橫向放置波動明顯劇烈且聲壓幅值明顯小于縱向放置,則麥克風的指向性對測量聲場影響較大,選擇縱向放置進行測量。