專利名稱:用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種聲源發(fā)生器,特別是一種用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器。
背景技術(shù):
能力驗(yàn)證是通過實(shí)驗(yàn)室間比對,綜合評價(jià)參加實(shí)驗(yàn)室的工作質(zhì)量,保證實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的可比性和有效性。IS0/IEC 17043,3. 7標(biāo)準(zhǔn)把能力驗(yàn)證定義為利用實(shí)驗(yàn)室間比對,按照預(yù)先確定的準(zhǔn)則評價(jià)參加者的能力。能力驗(yàn)證是認(rèn)可機(jī)構(gòu)加入和維持國際相互承認(rèn)協(xié)議(MRA)的必要條件之一。能力驗(yàn)證物品是用于能力驗(yàn)證的樣品、產(chǎn)品、人工制品、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品、設(shè)備部件、測量標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)組或其他信息。能力驗(yàn)證樣品是能力驗(yàn)證物品的一種。能力驗(yàn)證樣品的一致性(即均勻性和穩(wěn)定性)對利用實(shí)驗(yàn)室間比對進(jìn)行能力驗(yàn)證至關(guān)重要, 除了要求具有特殊目的而設(shè)計(jì)的特定結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)功能外,還應(yīng)具備易于制造、成本較低,同批次產(chǎn)品一致性高、穩(wěn)定性好,擁有一定的耐用性能,操作簡便,易于運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。此外,由于參與試驗(yàn)室的數(shù)量較多及能力驗(yàn)證活動(dòng)的周期性,還應(yīng)考慮到樣品結(jié)構(gòu)類型或性能指標(biāo)的可擴(kuò)展性,以避免在能力驗(yàn)證活動(dòng)中由于使用相同指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)樣品而造成外部申請實(shí)驗(yàn)室串通現(xiàn)象的發(fā)生,降低能力驗(yàn)證活動(dòng)的社會(huì)可信度。噪聲試驗(yàn)主要測量空氣聲,應(yīng)用領(lǐng)域涉及環(huán)保執(zhí)法、衛(wèi)生防疫等公共領(lǐng)域,各實(shí)驗(yàn)室的噪聲試驗(yàn)?zāi)芰κ欠乐孤曃廴緜鞑サ闹匾U?,因此保證噪聲試驗(yàn)工作的質(zhì)量是至關(guān)重要的。目前噪聲試驗(yàn)主要采用聲壓法測定聲功率級的方法,其能力驗(yàn)證是通過使用聲級計(jì)采樣同款聲源發(fā)生器發(fā)出的聲信號,并對其在自由聲場中的頻率計(jì)權(quán)特性進(jìn)行校準(zhǔn),判斷實(shí)驗(yàn)室從事聲級計(jì)校準(zhǔn)活動(dòng)的能力以及檢查實(shí)驗(yàn)室能力的持續(xù)狀況,這樣,作為能力驗(yàn)證樣品的聲源發(fā)生器對是否能正確驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室噪聲實(shí)驗(yàn)?zāi)芰惋@得尤為關(guān)鍵,其影響噪聲能力驗(yàn)證考量的指標(biāo)主要有兩個(gè)一個(gè)是聲源聲功率量級總值的大小,另一個(gè)是聲源寬頻帶頻響特性的一致性?,F(xiàn)有技術(shù)中,與能力驗(yàn)證要求比較接近的噪聲試驗(yàn)儀器是“標(biāo)準(zhǔn)聲源”。標(biāo)準(zhǔn)聲源一般由信號發(fā)生器、功率放大器和揚(yáng)聲器組成,它具有穩(wěn)定的聲功率輸出,可發(fā)出寬帶頻譜的噪聲和倍頻帶噪聲,精度高,性能優(yōu),一般用于聲學(xué)試驗(yàn)室的內(nèi)部性能測試,是一種具有穩(wěn)定的聲功率輸出、寬帶頻譜的聲源,且在聲功率的短時(shí)穩(wěn)定性和重復(fù)性、頻譜特征等方面應(yīng)滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格檢定和校準(zhǔn)后的標(biāo)準(zhǔn)聲源經(jīng)常被用于比較法測定機(jī)器或設(shè)備的噪聲聲功率級,也可以用來測定房間的吸聲、隔聲量及房間的混響時(shí)間。其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是“具有穩(wěn)定的聲功率輸出,寬帶頻譜的聲源。在100 10000Hz的范圍內(nèi)所有1/3倍頻帶聲功率組的最大和最小差值應(yīng)在12dB之內(nèi),相鄰兩個(gè)1/3倍頻帶聲功率級偏差不超過±3dB,任何I/倍頻帶的指向性指數(shù)不超過9dB”。目前使用的標(biāo)準(zhǔn)聲源一般為可移動(dòng)的電動(dòng)源、氣動(dòng)源或機(jī)械源等發(fā)生裝置。標(biāo)準(zhǔn)聲源用作噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證樣品,主要存在以下不足1、價(jià)格高昂,動(dòng)輒數(shù)萬元,不適合能力驗(yàn)證活動(dòng)要求的成本低廉、可大規(guī)模開展的要求;2、音量調(diào)節(jié)開關(guān)外露,聲功率標(biāo)定值公開,不能掩蔽其設(shè)定值,不能滿足能力驗(yàn)證活動(dòng)對所檢參數(shù)指標(biāo)的保密性要求;3、音量調(diào)節(jié)開關(guān)為普通手動(dòng)旋轉(zhuǎn)式旋紐,輕微觸碰或運(yùn)輸途中設(shè)定值易飄移,不能適應(yīng)能力驗(yàn)證活動(dòng)要求的易于運(yùn)輸?shù)臈l件;4、聲源類型上一般只有粉紅噪聲一種,不可選擇聲源類型,聲源類型單一;5、其組成結(jié)構(gòu)上,將控制和電路部分(如信號發(fā)生器、功放)與發(fā)聲單元(揚(yáng)聲器)分開設(shè)計(jì),非集成一體式,使用時(shí)需重新組裝和調(diào)整,不易使用,不適合作為能力驗(yàn)證活動(dòng)物品;6、聲功率頻譜雖具一致性但其量級大小是唯一固定值,不可調(diào),且行業(yè)內(nèi)均知道該結(jié)果,不能滿足能力驗(yàn)證的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)適于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證使用的聲源輸出。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的—種用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,包括箱體、用于產(chǎn)生特性聲源信號的 聲音芯片、用于放大聲音信號功率的后級功率放大器、喇叭、用于輸出聲音芯片工作控制信號的觸發(fā)開關(guān)、用于調(diào)節(jié)聲源發(fā)生器輸出聲功率的總音量調(diào)節(jié)按鈕和為聲源發(fā)生器提供合適工作電壓的電源管理模塊;所述觸發(fā)開關(guān)連接到聲音芯片的工作控制端,聲音芯片的輸出端通過后級功率放大器連接到所述喇叭的輸入端,所述總音量調(diào)節(jié)按鈕連接到所述后級功率放大器的工作控制端,所述聲音芯片、后級功率放大器、喇叭、觸發(fā)開關(guān)和電源管理模塊均集成安裝于所述箱體內(nèi),所述總音量調(diào)節(jié)按鈕采用暗裝方式安裝于所述箱體內(nèi)。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式,還包括兩面噴有黑漆的中纖板和在側(cè)面開有相應(yīng)通孔的鋁合金外殼;所述聲音芯片、后級功率放大器和電源管理模塊支承于中纖板上,中纖板安裝于鋁合金外殼內(nèi),所述電源管理模塊的供電接口、開關(guān)穿過所述鋁合金外殼上的通孔,所述鋁合金外殼安裝于所述箱體的內(nèi)頂面。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式,所述喇叭為全頻帶喇叭。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式,所述總音量調(diào)節(jié)按鈕為帶有鎖止扭矩的電位器。相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下有益效果I、本實(shí)用新型的聲源發(fā)生器采用芯片設(shè)計(jì),故而在做到一批樣品的頻率響應(yīng)曲線一致,滿足能力驗(yàn)證對聲功率級一致性和聲源噪聲頻響特性一致性的前提條件下,本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的成本更低;2、本實(shí)用新型聲源發(fā)生器設(shè)定的發(fā)聲功率值不是公開的,且聲功率調(diào)節(jié)采用暗裝方式,便于試驗(yàn)、操作、調(diào)整和固定所需的聲功率值;3、本實(shí)用新型聲源發(fā)生器頻率范圍能有效覆蓋大多數(shù)發(fā)聲電器產(chǎn)品的頻率范圍,適于電器產(chǎn)品能力驗(yàn)證使用;4、本實(shí)用新型聲源發(fā)生器集成聲音芯片、后級功率放大器、喇叭和電源管理模塊為一體,進(jìn)一步縮小了樣品尺寸,減小樣品體積和重量,便于在能力驗(yàn)證實(shí)施中的樣品運(yùn)輸;5、本實(shí)用新型聲源發(fā)生器在結(jié)構(gòu)上為其設(shè)定值保密、音量調(diào)節(jié)不易松動(dòng)并可調(diào)整聲功率大小,結(jié)構(gòu)上為集成一體式,插電即可使用,操作簡便,成本低廉。以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖I為本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的電路原理框圖;圖2為本實(shí)用新型聲首芯片的電路原理圖;圖3為本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的整體布局圖;圖5為本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的線路裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I示出了本實(shí)用新型聲源發(fā)生器的一個(gè)具體實(shí)施例,包括聲音芯片、后級功率放大器、喇叭、電源管理模塊、觸發(fā)開關(guān)和總音量調(diào)節(jié)按鈕。電源管理模塊的電壓輸出端連接到聲音芯片和后級功率放大器的供電端,分別為聲音芯片和后級功率放大器配置合適的工作電壓,電源管理模塊從外部獲得電輸入,其額定輸入電壓為交流200V,50Hz。這樣,集成聲音芯片、后級功率放大器、喇叭和電源管理模塊為一體,能有效減小能力驗(yàn)證樣品的體積和重量,以便于在能力驗(yàn)證實(shí)施中的樣品運(yùn)輸。觸發(fā)開關(guān)與聲音芯片的工作控制端相連接,聲音芯片的輸出端連接到后級功率放大器的輸入端;按下觸發(fā)開關(guān),聲音芯片以50Hz的頻率輸出粉紅噪聲信號,該粉紅噪聲信號覆蓋1/3倍頻程中心頻率125 8,OOOHz范圍,能夠有效覆蓋大多數(shù)發(fā)聲電器產(chǎn)品的頻率范圍,并保證同一批能力驗(yàn)證樣品的頻率響應(yīng)曲線一致,滿足聲源噪聲頻響一致性的要求??傄袅空{(diào)節(jié)按鈕與后級功率放大器的工作控制端相連接,后級功率放大器的輸出端連接到喇叭的輸入端;按動(dòng)總音量調(diào)節(jié)按鈕,后級功率放大器相應(yīng)地放大由聲音芯片輸入的粉紅噪聲,并控制喇叭發(fā)聲,發(fā)聲音量可根據(jù)能力驗(yàn)證試驗(yàn)的需要用總音量調(diào)節(jié)按鈕作出調(diào)整,設(shè)定好后,后級功率放大器的輸出功率即鎖定,不可變更,其聲功率總值級誤差可控制在±0. 5dB以內(nèi),使得作為同一批能力驗(yàn)證樣品的聲源發(fā)生器的聲功率級值滿足一致性的要求。其中,上述聲音芯片采用型號為H6161P的聲音芯片(如圖2所示),它具有24個(gè)I/0 口、IK Bytes的RAM存儲(chǔ)容量和IM-Bit的ROM存儲(chǔ)容量,可植入能力驗(yàn)證所需的各類型聲源,如粉紅噪聲。上述電源管理模塊通過型號為6003DP的變壓器獲得合適的電源電壓,該變壓器的輸入電壓為通用的220V交流電,并為所述聲音芯片提供9V、300mA的電壓,和為所述后級功率放大器提供兩路15V的電壓。上述喇叭采用全頻帶喇叭,其頻響范圍為70Hz_10kHz,輸入電壓為70V-100V,阻抗為8 Q,靈敏度為90dB,失真度小于0. 3%,功率為15W,滿足噪聲能力驗(yàn)證需要的寬帶頻譜要求,能保證1251,OOOHz范圍內(nèi)的粉紅噪聲信號均能正常通過喇叭發(fā)聲,并且能取代以往標(biāo)準(zhǔn)聲源使用的高、低音喇叭組合,進(jìn)一步縮小了能力驗(yàn)證樣品的尺寸,減小樣品體積和重量,便于在能力驗(yàn)證實(shí)施中的樣品運(yùn)輸。上述總音量調(diào)節(jié)按鈕不選用一般的旋紐開關(guān),而是選擇帶有一定鎖止扭矩的電位器,采用暗裝方式,需用工具,如螺絲刀進(jìn)行整定,可以采用型號為R161NG1的電位器,它的旋轉(zhuǎn)/鎖止扭矩為20 150gf cm,不易松動(dòng),可避免運(yùn)輸途中的振動(dòng)對設(shè)定值大小的影響。如圖3和圖4所示,上述圖I所示實(shí)施例的聲源發(fā)生器,在結(jié)構(gòu)上將聲音芯片、后級功率放大器、電源管理模塊、喇叭I、開關(guān)電源變壓器2、總音量調(diào)節(jié)按鈕3和觸發(fā)開關(guān)4集成安裝在一個(gè)箱體內(nèi),組成一體式結(jié)構(gòu),使用時(shí)無需組裝,即插即用;并且在外殼面板上不標(biāo)示刻度值,設(shè)計(jì)者可預(yù)先通過調(diào)整暗裝的總音量調(diào)節(jié)按鈕3獲得所需音量大小,起到保密功能,其采用12mm厚 的中纖板作為支承,該中纖板兩面噴有黑漆,元件安裝面還覆蓋有一層面漆,聲源發(fā)生器安裝在中纖板的元件安裝面上,安裝好元件的中纖板固定在鋁合金外殼之中,該鋁合金外殼在相應(yīng)的位置設(shè)有喇叭發(fā)聲通孔、觸發(fā)開關(guān)通孔、電源輸入接口通孔和電源開關(guān)通孔,它們均設(shè)置在鋁合金外殼的側(cè)面,以便于操作,但聲源發(fā)生器的總音量調(diào)節(jié)按鈕3采用暗裝方式,在鋁合金外殼上并不設(shè)置通孔,以便于能力驗(yàn)證的組織方試驗(yàn)、操作、調(diào)整和固定所需的聲功率值,同時(shí)能掩蔽該聲功率的設(shè)定值,而不被參加能力驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)室所知,保證能力驗(yàn)證的公正性。經(jīng)測試,本實(shí)施例的聲源發(fā)生器的設(shè)計(jì)制造基本參數(shù)為額定功率15W,額定電壓:220V,喇叭阻抗:8Q,頻率范圍:100 IOkHz,靈敏度:90dB,失真度<0. 3%,芯片RAM IK Bytes,聲源粉紅噪聲,編程循環(huán)播放程序,整機(jī)尺寸312mmX 145mmX 123mm,整機(jī)重量2. 55kg。本實(shí)施例的聲源發(fā)生器能達(dá)到的性能指標(biāo)為(1)可輸出寬帶頻譜的聲源,頻率范圍100 10000Hz ;(2)具有穩(wěn)定的聲功率輸出,在額定功率下,變化不超0. 5dB ;(3)根據(jù)能力驗(yàn)證要求的不同,可植入所需的特性聲源,如選用粉紅噪聲源;(4)聲功率大小可由組織方標(biāo)定并且其值保密。根據(jù)上述實(shí)施例的聲源發(fā)生器的連接方式及其元器件的整體布局,其線路裝配示意圖如圖5所示,從圖中可以看出,本實(shí)施例的聲源發(fā)生器線路連接簡潔,這樣,能有助于簡化聲源發(fā)生器的制備步驟,本實(shí)施例的聲源發(fā)生器可以采用以下步驟裝配將喇叭定位板平放;把喇口入對準(zhǔn)定位板的喇口入孔位,用4* 12大扁十字自功螺絲固定好;把功放板放在定位板上,用4*8大扁十字自功螺絲固定好;把電源變壓器放好位置,用4*12大扁十字自功螺絲固定好;檢查各組件是否堅(jiān)固或不到位,螺絲有無漏打;將電位器板對準(zhǔn)孔位; 用電位器螺絲在、固定電位器板;把電位器調(diào)到最小,安裝好電位器旋鈕;整理好各種線材,根據(jù)標(biāo)識插好各種線材,綁好束線帶;裝上上下蓋,以及鋁合金外殼,固定好;檢查各組件是否堅(jiān)固或不到位,螺絲有無漏打。本實(shí)用新型聲源發(fā)生器應(yīng)用于電器產(chǎn)品的噪聲試驗(yàn)(聲壓法測定聲功率級)能力驗(yàn)證試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)步驟如下I)準(zhǔn)備就序后,將聲源發(fā)生器的發(fā)聲方向(詳見樣品標(biāo)識)設(shè)置為垂直于反射面向上;[0048]2)按半球測 量表面布點(diǎn),第I點(diǎn)的布置方位見樣品標(biāo)識;3 )給樣品即聲源發(fā)生器通電(220 ± 5V,50Hz ),按下觸發(fā)開關(guān)(詳見樣品標(biāo)識),樣品開始正常工作,工作穩(wěn)定后進(jìn)行噪聲測量;4)使用噪聲測試儀器測量并記錄數(shù)據(jù)。上述噪聲試驗(yàn)(聲壓法測定聲功率級)能力驗(yàn)證的試驗(yàn)方法,要求整個(gè)測試過程中對樣品輕拿輕放,防止碰撞或跌落。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此,根據(jù)上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段,在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下,本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更,均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的。
權(quán)利要求1.一種用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,其特征在于包括箱體、用于產(chǎn)生特性聲源信號的聲音芯片、用于放大聲音信號功率的后級功率放大器、喇叭、用于輸出聲音芯片工作控制信號的觸發(fā)開關(guān)、用于調(diào)節(jié)聲源發(fā)生器輸出聲功率的總音量調(diào)節(jié)按鈕和為聲源發(fā)生器提供合適工作電壓的電源管理模塊;所述觸發(fā)開關(guān)連接到聲音芯片的工作控制端,聲音芯片的輸出端通過后級功率放大器連接到所述喇叭的輸入端,所述總音量調(diào)節(jié)按鈕連接到所述后級功率放大器的工作控制端,所述聲音芯片、后級功率放大器、喇叭、觸發(fā)開關(guān)和電源管理模塊均集成安裝于所述箱體內(nèi),所述總音量調(diào)節(jié)按鈕采用暗裝方式安裝于所述箱體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,其特征在于還包括兩面噴有黑漆的中纖板和在側(cè)面開有相應(yīng)通孔的鋁合金外殼;所述聲音芯片、后級功率放大器和電源管理模塊支承于中纖板上,中纖板安裝于鋁合金外殼內(nèi),所述電源管理模塊的供電接口、開關(guān)穿過所述鋁合金外殼上的通孔,所述鋁合金外殼安裝于所述箱體的內(nèi)頂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,其特征在于所述喇叭為全頻帶喇叭。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,其特征在于所述總音量調(diào)節(jié)按鈕為帶有鎖止扭矩的電位器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的聲源發(fā)生器,包括箱體、用于產(chǎn)生特性聲源信號的聲音芯片、用于放大聲音信號功率的后級功率放大器、喇叭、用于輸出聲音芯片工作控制信號的觸發(fā)開關(guān)、用于調(diào)節(jié)聲源發(fā)生器輸出聲功率的總音量調(diào)節(jié)按鈕和為聲源發(fā)生器提供合適工作電壓的電源管理模塊;所述聲音芯片、后級功率放大器、喇叭、觸發(fā)開關(guān)和電源管理模塊均集成安裝于所述箱體內(nèi),所述總音量調(diào)節(jié)按鈕采用暗裝方式安裝于所述箱體內(nèi);本實(shí)用新型的聲源發(fā)生器能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)適于噪聲試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證使用的聲源輸出。
文檔編號G10K9/12GK202383993SQ201120437359
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者劉國榮, 張春英, 朱珈, 謝浩江, 鐘志剛, 陳偉升, 陳鈞 申請人:威凱檢測技術(shù)有限公司