Способ измерений характеристик электроакустических преобразователей Советский патент 1980 года по МПК H04R29/00 

I

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при испытаниях электроакустических преобразователей.

Известен способ измерения характеристик электроакустических преобразователей по полю бегущей волны при наличии отраженных волн, основанный на предварительном измерении импульсной характеристики путем цифрового накопления дискретных отсчетов напряжения на выходе измерительного тракта при возбуждении входа тракта последовательностью коротких прямоугольных импульсов 1.

Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность измерений ввиду влияния флуклуаций скорости звука на результаты измерений.

-:Известен также способ измерения характеристик, электроакустических преобразователей, основанный на предварительном определении импульсной переходной характеристики электроакустического тракта при подаче на его вход прямоугольных импульсов и на последующем преобразовании фурье первого, отличного от нуля, .участка переходной характеристики 2.

Однако этот способ также не обеспечивает требуемой точности и помехоустойчивости измерений из-за влияния флуктуации скорости звука.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости измерений характеристик электроакустических преобразователей.

Поставленная задача достигается за счет того, что одновременно на вход электроакустического тракта подают стабилизированный по частоте опорный гармонический сигнал, который на выходе электроакустического тракта выделяют, преобразуют в последовательность прямоугольных импульсов, которые затем используют в качестве тактовых импульсов для аналого-цифрового преобразования основного измерительного сигнала, причем частоту опорного сигнала выбирают в диапазоне частот выще удвоенной верхней частоты основного измерительного сигнала таким образом, чтобы уровень звукового давления-прямогосигнала на опорной частоте не менее, в десять раз, превышал уровень звукового давления отраженных сигналов.

На чертеже изображена структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит генератор 1 частоты, счетно-ключевую схему 2, генератор 3 одиночных прямоугольных импульсов, усилитель мощности 4, излучатель 5, приемник

6излучателя, полосовой фильтр 7, фильтр 8 нижних частот, преобразователь 9 гармонических сигналов в прямоугольные импульсы, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 и вычислительное устройство 11.

При работе устройства в счетно-ключевой схеме 2 формируют периодически повторяющиеся отрезки сигнала опорной частоты fo, подаваемой от генератора 1, и синхронизирующие импульсы для запуска генератора 3, задержанные на 4-8 периодов частоты f о по отношению к началу каждого отрезка. Длительность каждого отрезка сигнала частоты fo заведомо превышает длительность импульсной переходной характеристики исследуемого тракта, а период их повторения заведомо превышает время реверберации. Отрезки опорного сигнала через усилитель 4 и излучатель 5 излучают в ереду- „

в приемной части тракта сигнал частоты f о пропускают через полосовой фильтр

7и преобразуют в последовательность импульсов в преобразователе 9, следовательно после прихода на приемник 6 начала отрезка сигнала частоты fo на выходепреобразователя 9 образуется начало последовательности («пачки) импульсов, которые автоматически запускают АЦП 10 и вычислительное устройство 11 и подготавливают их к приходу основного импульса от генератора 3. Последний подают на вход АЦП 10 через фильтр 8.

Отсчеты напряжения с выхода АЦП 10 подают на вход устройства 11 и запоминают в нем. Моменты поступления этих отсчетов синхронизированы с началом отрезка опорного сигнала и строго соответствуют равноотстоящим моментам времени на входе излучателя 5 независимо от значения скорости звука в эти моменть времени. После окончания отрезка опорного сигнала подача тактовых импульсов на АЦП 10 и вычислительное устройство 11 прекращается, что служит сигналом к окончанию данного цикла измерений.

С началом следующего отрезка опорного сигнала цикл измерений повторяют, как описано выШе, при этом отсчеты на выходе АЦП 10 суммируют с соответствующими отсчетами, полученными на первом цикле измерений и хранящимися в памяти устройства 11 (или с суммой отсчетов, накопленных на всех предыдущих циклах измерений). Так

как отсчеты, полученные на каждом цикле измерений, синхронизированы с началом соответствующего отрезка опорного сигнала и не зависят от мгновенных значений скорости звука, в памяти вычислительного устройства 11 накапливается сумма отсчетов истинных значений импульсной переходной характеристики, соответствующих моментам времени ito у- (где i - номер отсчета; to 4- - период опорного сигнала).

Накопленная в памяти сумма отсчетов

не зависит ни от флуктуации скорости звука, ни от случайных изменений расстояния между излучателем и приемником в процессе измерений.

Таким образом, описанный способ обеспечивает требуемую точность и помехоустойчивость измерений электроакустических преобразователей.

Формула изобретения

Способ измерения характеристик электроакустических преобразователей, основанный на предварительном определейии импульсной переходной характеристики электроакустического тракта при подаче на его вход прямоугольных импульсов и на последующем преобразовании Фурье первого, отличного от нуля, участка переходной характеристики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости измерений, одновременно с прямоугольными импульсами на вход электроакустического тракта подают стабилизированный по частоте опорный гармонический сигнал, которьщ на выходе электроакустического тракта выделяют, преобразуют в последовательность прямоугольных импульсов, которые затем используют .в качестве тактовых импульсов для аналого-цифрового преобразования основного измерительного сигнала, причем частоту опорного сигнала выбирают в диапазоне частот выше удвоенной верхней частоты основного измерительного сигнала таким,образом, чтобы уровень звукового давления прямого сигнала на опорной частоте не менее, чем в десять раз, превышал уровень звукового давления отраженных

сигналов..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вегтап J. М. The Application of the Digital Technignes to the Measurement of

Zondspeakers. Zonrual of the Audio Engineuring Society. V. 25, № 6, 1977, p. 537.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 449455, кл. Н 04 R 29/00, 1974 (прототип).