專利名稱：材料吸聲性能測試裝置及測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吸聲性能測試裝置及測試方法。
背景技術：
目前吸聲系數(shù)的測量裝置主要有兩種，阻抗管法和混凝室法。這兩種方法的實驗裝置體積比較大，成本比較高，導致測試結果受測試條件所限制。現(xiàn)在小體積的吸聲系數(shù)測量裝置比較缺乏。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有材料吸聲性能測試裝置的體積較大導致測試結果受測試條件所限制的問題，本發(fā)明提供一種材料吸聲性能測試裝置及測試方法。材料吸聲性能測試裝置，它包括信號發(fā)生器、功率放大器、隔聲容器、揚聲器、分聲源隔板、傳聲器、動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀和計算機；隔聲容器的內(nèi)壁設置有臺肩，分聲源隔板固定在所述臺肩上，并將隔聲容器分為上、下兩個空間，分聲源隔板與隔聲容器的底面平行，待測試件設置在隔聲容器下部空間中的底面上，傳聲器設置在分聲源隔板與待測試件之間， 且傳聲器貫穿隔聲容器的側(cè)壁并固定在隔聲容器的側(cè)壁上；揚聲器懸掛在隔聲容器的上部空間中，且所述揚聲器的發(fā)聲端朝向分聲源隔板；信號發(fā)生器的信號輸出端與功率放大器的信號輸入端，所述功率放大器的信號輸出端與揚聲器的信號輸入端連接；動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀采集傳聲器的聲音輸出端處的聲音信號，所述動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀的采集信號輸出端與計算機的采集信號輸入端連接?；谏鲜鲅b置的材料吸聲性能測試方法，它由以下步驟實現(xiàn)步驟一、采用信號發(fā)生器產(chǎn)生50Hz 20000Hz的簡諧波的電壓信號；步驟二、將步驟一產(chǎn)生的信號采用功率放大器進行放大，并將放大后的信號通過揚聲器輸出；步驟三、采用數(shù)據(jù)采集儀采集隔聲容器內(nèi)的聲音強度衰減IOdB所用的時間Tltl，通過公式
,0 0.02677廠Al=Sa =----
Ao計算無待測試件的狀態(tài)下，隔聲容器的吸聲量A1 ；其中V為隔聲容器的容積；Ai為Tltl時間內(nèi)隔聲容器內(nèi)的總吸聲量；S為隔聲容器的內(nèi)表面積；α為隔聲容器的廣義吸聲系數(shù)；步驟四、采用與步驟三相同的方法，計算有待測試件狀態(tài)下，隔聲容器的吸聲量 A2，并根據(jù)公式
(A2-A1)^ =計算待測試件的吸聲系數(shù)，其中α s為待測試件的吸聲系數(shù)；民為待測材料的上表面面積；并將所述吸聲系數(shù)作為材料吸聲性能測試結果，實現(xiàn)材料吸聲性能測試。有益效果本發(fā)明的材料吸聲性能測試裝置體積較小，可以廣泛應用于各種測試環(huán)境下，測試結果受測試條件影響較小，測試精度較高。
圖1是本發(fā)明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一、結合圖1說明本具體實施方式
，材料吸聲性能測試裝置，它包括信號發(fā)生器1、功率放大器2、隔聲容器3、揚聲器4、分聲源隔板5、傳聲器6、動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀8和計算機9 ；隔聲容器3的內(nèi)壁設置有臺肩，分聲源隔板5固定在所述臺肩上，并將隔聲容器3 分為上、下兩個空間，分聲源隔板5與隔聲容器3的底面平行，待測試件7設置在隔聲容器 3下部空間中的底面上，傳聲器6設置在分聲源隔板5與待測試件7之間，且傳聲器6貫穿隔聲容器3的側(cè)壁并固定在隔聲容器3的側(cè)壁上；揚聲器4懸掛在隔聲容器3的上部空間中，且所述揚聲器4的發(fā)聲端朝向分聲源隔板5 ；信號發(fā)生器1的信號輸出端與功率放大器2的信號輸入端，所述功率放大器2的信號輸出端與揚聲器4的信號輸入端連接；動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀8采集傳聲器6的聲音輸出端處的聲音信號，所述動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀8的采集信號輸出端與計算機9的采集信號輸入端連接。本發(fā)明的裝置體積小，成本較低，并且本發(fā)明構造簡單，測量方便；可實現(xiàn)不同頻率、不同波形加載；測量精度較高。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的材料吸聲性能測試裝置的區(qū)別在于，分聲源隔板5是厚度為20mm至30mm的多孔鋼板。本實施方式是一種小體積的漫入射吸聲系數(shù)測量裝置。本實施方式為了在小空間內(nèi)產(chǎn)生擴散聲場，在聲源下方設置了多孔薄鋼板，利用聲波的衍射效應，將一個生源經(jīng)過薄板的衍射后變成多個不規(guī)則的聲源。多個聲源的疊加后所產(chǎn)生的聲場為擴散場，在擴散場的作用下實現(xiàn)材料吸聲性能測試。本實施方式采用剛度和比重都相對比較大的鋼材作為容器的主要材料。加大的剛度和質(zhì)量能夠有效減小聲音的透射損失。
具體實施方式
三、基于具體實施方式
一所述的材料吸聲性能測試方法，它由以下步驟實現(xiàn)步驟一、采用信號發(fā)生器1產(chǎn)生50Hz 20000Hz的簡諧波的電壓信號；步驟二、將步驟一產(chǎn)生的信號采用功率放大器2進行放大，并將放大后的信號通過揚聲器4輸出；步驟三、采用數(shù)據(jù)采集儀8采集隔聲容器3內(nèi)的聲音強度衰減IOdB所用的時間 Tltl，通過公式
權利要求
1.材料吸聲性能測試裝置，其特征是它包括信號發(fā)生器(1)、功率放大器O)、隔聲容器(3)、揚聲器(4)、分聲源隔板( 、傳聲器(6)、動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(8)和計算機(9)；隔聲容器(3)的內(nèi)壁設置有臺肩，分聲源隔板(5)固定在所述臺肩上，并將隔聲容器(3)分為上、 下兩個空間，分聲源隔板( 與隔聲容器(3)的底面平行，待測試件(7)設置在隔聲容器 (3)下部空間中的底面上，傳聲器(6)設置在分聲源隔板( 與待測試件(7)之間，且傳聲器(6)貫穿隔聲容器(3)的側(cè)壁并固定在隔聲容器(3)的側(cè)壁上；揚聲器(4)懸掛在隔聲容器(3)的上部空間中，且所述揚聲器的發(fā)聲端朝向分聲源隔板(5)；信號發(fā)生器(1) 的信號輸出端與功率放大器O)的信號輸入端，所述功率放大器O)的信號輸出端與揚聲器的信號輸入端連接；動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(8)采集傳聲器(6)的聲音輸出端處的聲音信號，所述動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(8)的采集信號輸出端與計算機(9)的采集信號輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的材料吸聲性能測試裝置，其特征在于分聲源隔板( 是厚度為20mm至30mm的多孔鋼板。
3.基于權利要求1所述的材料吸聲性能測試方法，其特征是它由以下步驟實現(xiàn)步驟一、采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生50Hz 20000Hz的簡諧波的電壓信號；步驟二、將步驟一產(chǎn)生的信號采用功率放大器( 進行放大，并將放大后的信號通過揚聲器⑷輸出；步驟三、采用數(shù)據(jù)采集儀(8)采集隔聲容器(3)內(nèi)的聲音強度衰減IOdB所用的時間 Tltl，通過公式,0 0.02677廠Λ =Sa =-Tw計算無待測試件的狀態(tài)下，隔聲容器(3)的吸聲量A1 ；其中V為隔聲容器的容積^為Tltl時間內(nèi)隔聲容器內(nèi)的總吸聲量；S為隔聲容器的內(nèi)表面積；α為隔聲容器的廣義吸聲系數(shù)；步驟四、采用與步驟三相同的方法，計算有待測試件狀態(tài)下，隔聲容器C3)的吸聲量A2, 并根據(jù)公式計算待測試件的吸聲系數(shù)，其中α s為待測試件的吸聲系數(shù)；民為待測材料的上表面面積；并將所述吸聲系數(shù)作為材料吸聲性能測試結果，實現(xiàn)材料吸聲性能測試。
4.根據(jù)權利要求3所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于待測材料為多孔混凝土材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于待測材料的厚度為40mm 至 IOOmm0
6.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于步驟一中采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生200Hz 16000Hz的簡諧波的電壓信號。
7.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于步驟一中采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生500Hz 12000Hz的簡諧波的電壓信號。
8.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于步驟一中采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生1000Hz 10000Hz的簡諧波的電壓信號。
9.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于步驟一中采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生3000Hz 8000Hz的簡諧波的電壓信號。
10.根據(jù)權利要求4所述的材料吸聲性能測試方法，其特征在于步驟一中采用信號發(fā)生器(1)產(chǎn)生6000Hz的簡諧波的電壓信號。
全文摘要
材料吸聲性能測試裝置及測試方法，涉及吸聲性能測試裝置及測試方法。它解決了現(xiàn)有材料吸聲性能測試裝置的體積較大導致測試結果受測試條件所限制的問題。其裝置包括聲源系統(tǒng)和聲強測試系統(tǒng)。聲源系統(tǒng)由信號發(fā)生器、功率放大器、揚聲器組成，用于產(chǎn)生測試用的聲音信號；測量系統(tǒng)由傳聲器、數(shù)據(jù)采集器組成，用于采集測試數(shù)據(jù)和計算測試結果。其方法通過測試有無試件的兩種狀態(tài)下的容器的吸聲量A2和A1，計算試件的吸聲系數(shù)。本發(fā)明適用于材料吸聲性能測試。
文檔編號G01N29/11GK102375031SQ20111027594
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權日2011年9月16日
發(fā)明者劉鐵軍, 周篤建, 鐘坤 申請人:劉鐵軍