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1、32!测控技术∀2010年第29卷第10期基于LabVIEW的材料法向吸声系数测量实验系统的研制冯涛,刘斌,王晶,吴雪,张力(北京工商大学机械工程学院,北京100048)摘要:采用双传声器传递函数法,运用NI声振信号采集系统及LabVIEW软件,完成了材料法向吸声系数测量软硬件系统的研制,实现了测量管道设计、信号采集系统确定及分析程序的开发工作,应用本系统对海绵吸声材料样品进行了实验测量,验证了系统的有效性。关键词:LabVIEW;法向吸声系数;传递函数法中图分类号:TB95文献标识码:A文章编号:1000-8829(2010)10-0032-03Developmentf
2、ortheMeasurementSystemoftheMaterialSoundNormalAbsorptionCoefficientBasedonLabVIEWFENGTao,LIUBin,WANGJing,WUXue,ZHANGLi(CollegeofMechanicalEngineering,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China)Abstract:Accordingtothemethodoftwomicrophonetransferfunction,themeasurementsystemofthemat
3、erialnormalabsorptioncoefficientisdevelopedbasedontheNIsignalacquisitionsystemandLabVIEWsoftware.Thedesignofthemeasuringduc,tdecisionofsignalacquisitionsystemanddevelopmentoftheanalysissoftwareareaccomplished.Thesoundabsorptionmaterialofspongeisusedtovalidatetheresultfromtheexperimentalmeasuremen
4、,twhichisconfirmedthattheexperimentalresultcoincidesbasicallywiththeonefromthetraditionalmethod.Keywords:LabVIEW;normalabsorptioncoefficien;ttransferfunctionmethod法向吸声系数是材料的主要声学特性之一,是噪连续谱测量,一次测量即可获得到整个频带的材料法[3]声控制与声学设计的重要参数。材料法向吸声系数的向吸声系数。测量方法包括:驻波管法、混响室法和双传声器传递函本文以双传声器传递函数法为测量原理,采用NI[1]数法。驻波管法可完
5、成小样品法向吸声系数的测公司的信号采集系统以及LabVIEW可视化软件开发量,但在测量过程中只能单频发音,测量的频带窄,效系统,设计实现了材料法向吸声系数测量系统,在满足[2]率较低,该方法一般只能提供倍频程测量结果;混测量要求和精度的前提下,简化了系统的结构,降低成响室法可用于材料均匀无规则入射吸声系数的测量,本。但需要在专门的混响室中完成,且测试样品尺寸要求21实验测量系统设计较大,面积一般要达到10~12m,测量效率较低。与上述两种方法相比,双传声器传递函数法是一种较新法向入射吸声系数的传统测量方法一般为驻波管的测量方法,该方法以随机噪声作为声信号,通过测量法。驻波管法的测量系统由驻
6、波管、声源系统、探测器管道上两个传声器之间的传递函数,直接进行宽频带及输出指示装置等部分组成,如图1所示。收稿日期:2010-03-23基金项目:北京市教委科技发展面上资助项目(KM200710011008,KM201010011008)作者简介:冯涛(1969),男,上海市人,副教授,博士,主要研究方向为机电设备噪声测量与控制。图1驻波管测量系统基于LabVIEW的材料法向吸声系数测量实验系统的研制33驻波管法的测量原理是:平面垂直入射声波在驻波管中形成驻波,出现声压的最大值与最小值,根据测量得到的声压最大值与最小值的比值得到吸声材料的吸声系数。该方法具有较高的测量精度,但也存在着明显
7、的缺点:测量信号必须为单频纯音信号,如需获得材料多频段吸声系数,测量步骤繁琐费时;测量过程中需移动探头搜寻声压的最大值与最小值,会引起误差;不能即时得到吸声材料的吸声系数。由于驻波管法具有上述固有的缺点,在材料吸声系数的现场快速测量应用方面存在一定的局限性。图3双传声器测量系统与驻波管法相比,传递函数法采用各态遍历的平阻抗管左端可安装信号源,右端用于装卸待测材稳宽带随机信号激励,通过测量阻抗管壁上两双传声料
