Способ измерения комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле



Способ измерения комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле
Способ измерения комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле

Владельцы патента RU 2568070:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" (ФГУП "ВНИИФТРИ") (RU)

Изобретение относится к гидроакустической метрологии, в частности к способам измерения комплексной частотной характеристики передаточного импеданса системы излучатель-приемник. Излучатель и приемник располагают в бассейне, при этом приемник отнесен от излучателя на некоторое расстояние. Измеряют временные задержки сигналов излучателя, отраженных границами среды, относительно прямого сигнала излучателя. Возбуждают излучатель шумом в частотной полосе, ширину которой определяют исходя из значений временных задержек отраженных сигналов. Измеряют спектр мощности тока излучателя и взаимный спектр тока излучателя и выходного напряжения приемника, по отношению которых определяют комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник. Затем определяют комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле скользящим комплексным взвешенным усреднением в установленном частотном окне комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары в реверберационном поле среды с отражающими границами с использованием взвешивающей функции, которую получают исходя из значений временных задержек отраженных сигналов. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для градуировки акустических преобразователей по полю в реверберационном поле, возникающем при непрерывном излучении шума в среде с отражающими границами (реверберационная камера, гидроакустический бассейн).

Термин «градуировка акустического преобразователя по полю» подразумевает определение чувствительности преобразователя на прием/излучение по напряжению/току в свободном поле бегущей звуковой волны [1]. Под свободным звуковым полем понимают звуковое поле в однородной изотропной среде, границы которой оказывают пренебрежимо малое действие на звуковые волны [1]. На практике реализовать такие условия невозможно, поэтому градуировка преобразователя по полю практически всегда осложнена необходимостью борьбы с отражениями.

Известен способ определения передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю в незаглушенном измерительном бассейне [2, 3], в котором прямой сигнал излучателя и сигналы, отраженные граничными поверхностями бассейна, разделяют методом временной селекции. При этом в качестве сигнала излучения используют тонально-импульсный сигнал.

Недостатками известного способа являются искажения формы тонального импульса переходными процессами в узкополосном измерительном тракте, снижение эффективности временной селекции с уменьшением частоты и как следствие - ограничение нижней частоты градуировки по полю, большое время измерения подробной частотной характеристики, необходимость когерентного накопления тональных импульсов на приеме для повышения отношения сигнал/шум.

Известен способ определения передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю в условиях непрерывного излучения линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала с известными параметрами в незаглушенном бассейне с частотным разделением прямого и отраженных сигналов [4].

Второй аналог заключается в расположении в бассейне с отражающими границами излучателя и приемника при известном расстоянии между излучателем и приемником, определении временных задержек сигналов излучателя, отраженных границами, относительно прямого сигнала излучателя, возбуждении излучателя ЛЧМ сигналом с известными параметрами, измерении тока излучателя и выходного напряжения приемника, подавлении в выходном напряжении отраженных сигналов с помощью фильтра промежуточной частоты, полосу пропускания которого настраивают исходя из параметров ЛЧМ сигнала и временных задержек отраженных сигналов, определении частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в свободном поле по частотным зависимостям тока излучателя и напряжения на выходе фильтра промежуточной частоты.

Этот аналог называют методом спектрометрии временных задержек (СВЗ). Недостатками СВЗ являются большие погрешности определения частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю, обусловленные недостаточным подавлением отраженных сигналов и искажениями искомой частотной зависимости усреднением по частоте в фильтре промежуточной частоты.

За прототип принят способ аналогичного назначения [5]. Прототип заключается в расположении в среде с отражающими границами пары излучатель-приемник при известном расстоянии между излучателем и приемником, определении временных задержек сигналов излучателя, отраженных границами среды, относительно прямого сигнала излучателя, возбуждении излучателя сигналом с распределенной в полосе частот мощностью, измерении выходного напряжения приемника и тока излучателя, определении комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в среде с отражающими границами, определении комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю скользящим комплексным взвешенным усреднением (СКВУ) комплексной частотной зависимости передаточного импеданса в реверберационном поле среды с отражающими границами с использованием взвешивающей функции, которую получают исходя из значений временных задержек отраженных сигналов.

В качестве сигнала с распределенной в полосе частот мощностью в прототипе применяют линейно-частотно-модулированный (ЛЧМ) сигнал. Это приводит к следующим недостаткам прототипа.

Использование ЛЧМ сигнала не исключает влияние переходного процесса, вследствие чего увеличивается погрешность определения передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю. ЛЧМ сигнал не применяют при испытаниях резонансных преобразователей. Точность результата измерений в большой степени зависит от параметров ЛЧМ сигнала. Из-за разности времен прихода в точку приема прямого и отраженного ЛЧМ сигналов их мгновенные частоты никогда не совпадают. Это свойство ЛЧМ сигнала, полезное для метода СВЗ, вызывает погрешности при обработке СКВУ.

1) Погрешность вследствие нестационарности влияния отражений

Различие мгновенных частот прямого и отраженных ЛЧМ сигналов обуславливает нестационарность искажений экспериментальной частотной зависимости отражениями.

2) Погрешность вследствие несовпадения амплитудной модуляции прямой и отраженной волн

Из-за разницы времен прихода прямой и отраженной ЛЧМ волн отраженный сигнал оказывается промодулированным по амплитуде не по закону модуляции прямой волны. Несовпадение амплитудной модуляции прямой и отраженной волн снижает эффективность редактирования экспериментальной частотной зависимости [6].

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности определения передаточного импеданса излучатель-приемник по полю за счет устранения перечисленных выше недостатков.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном способе, заключающемся в расположении в среде с отражающими границами пары излучатель-приемник при известном расстоянии между излучателем и приемником, определении временных задержек сигналов излучателя, отраженных границами среды, относительно прямого сигнала излучателя, возбуждении излучателя сигналом с распределенной в полосе частот мощностью, измерении выходного напряжения приемника и тока излучателя, определении частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в среде с отражающими границами, определении частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю скользящим комплексным взвешенным усреднением в установленном частотном окне полученной комплексной частотной зависимости передаточного импеданса в реверберационном поле среды с отражающими границами с использованием взвешивающей функции, которую получают исходя из значений временных задержек отраженных сигналов, в качестве сигнала с распределенной в полосе частот мощностью для возбуждения излучателя используют шумовой сигнал, ширину полосы частот которого определяют исходя из значений временных задержек отраженных сигналов, при этом измеряют спектр мощности тока излучателя и взаимный спектр тока излучателя и выходного напряжения приемника, а комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник в реверберационном поле среды с отражающими границами определяют как отношение взаимного спектра к спектру мощности.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема реализации способа и изображены:

ПК - персональный компьютер, выполняющий функции генерации шума и обработки сигналов и дооснащенный для этих целей:

ЦАП-преобразователем цифра - аналоговый сигнал,

АЦП-преобразователем аналоговый сигнал - цифра,

СПО-специализированным программным обеспечением, включающим в себя программные модули:

1 - формирование случайной числовой последовательности с заданным спектром,

2 - прямое и обратное преобразования Фурье,

3 - вычисление спектра мощности и взаимного спектра, включая функцию накопления,

4 - вычисление отношения спектров,

5 - скользящее комплексное взвешенное усреднение частотной зависимости;

УМ - усилитель мощности;

ВУ - входной усилитель;

R - калиброванное сопротивление в цепи излучателя для измерения тока;

И - излучатель;

П - приемник.

Существо способа получения частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю в диапазоне частот [f0-Δf/2, f0+Δf/2] с применением обработки методом СКВУ при излучении акустического шума заключается в следующем.

Пару излучатель-приемник располагают в измерительном бассейне при известном расстоянии между излучателем И и приемником П.

Определяют частотный интервал усреднения Δfwa. Для этого возбуждают излучатель коротким импульсом, принимают прямой сигнал излучателя и сигналы, отраженные границами бассейна, определяют временные задержки τ1, τ2, …, τn первых значимых отражений относительно прямого сигнала излучателя. По полученным временным задержкам определяют частотный интервал скользящего комплексного взвешенного усреднения Δfwa=1/τ1+1/τ2+…+1/τn (обычно n не превышает трех) [7, 8].

Формируют сигнал излучения. Для этого с помощью генератора случайных чисел формируют случайные числовые последовательности x0i(t) с равномерным спектром в полосе частот [f0-(Δf-Δfwa)/2, f0+(Δf+Δfwa)/2] [7, 8]. Случайные числовые последовательности с заданной формой спектра получают, например, по формуле:

xi(t)=ℑ-1{Vw(f)·ℑ{x0i(t)}},

где Vw(f) - взвешивающая функция, задающая форму спектра в полосе частот [f0-(Δf-Δfwa)/2, f0+(Δf+Δfwa)/2], ℑ{…} и ℑ-1{…} означают, соответственно, прямое и обратное преобразование Фурье.

Излучают акустический шумовой сигнал. Для этого случайные числовые последовательности xi(t) подают на ЦАП и получают аналоговые шумовые сигналы излучения . Усиленными шумовыми сигналами возбуждают излучатель И, создавая, таким образом, в измерительном бассейне реверберационное поле шумовой акустической волны.

Формируют сигналы на приеме. Для каждого шумового сигнала ток через резистор R и выходное напряжение приемника усиливают и преобразуют в цифровые случайные последовательности тока излучателя ii(t) и выходного напряжения приемника ui(t). Вычисляют текущие спектры напряжения Ui(f)=ℑ{ui(t)} и тока Ii(f)=ℑ{ii(t)}, спектры мощности тока и взаимные спектры тока и напряжения . Текущие спектры накапливают и получают спектр мощности тока излучателя II(f)=<IIi(f)> и взаимный спектр тока излучателя и выходного напряжения приемника UI(f)=<UIi(f)> (<…> - обозначает операцию накопления спектров).

Комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник в реверберационном поле получают как отношение взаимного спектра к спектру мощности:

.

Комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю ZPH(f, Δfwa) в частотном диапазоне [f0-Δf/2, f0+Δf/2] получают скользящим комплексным взвешенным усреднением (СКВУ) в интервале частот Δfwa частотной зависимости в частотном диапазоне [f0-(Δf-Δfwa)/2, f0+(Δf+Δfwa)/2]:

где WСКВУ(f) - взвешивающая функция, полученная сверткой прямоугольных функций с основаниями шириной [6, 7].

Упрощенно суть метода СКВУ можно представить следующим образом. Искажения частотной зависимости, вызванные отражением, запаздывающим в точке приема относительно прямого сигнала излучателя на время τref, устраняют скользящим усреднением зависимости в частотном интервале шириной 1/τref. Если отражений несколько, для каждого подавляемого отражения с номером i используют свой интервал усреднения . Влияние отражений устраняют последовательными скользящими усреднениями в частотных интервалах Δfi, соответствующих запаздываниям отражений, либо одним взвешенным скользящим усреднением в частотном окне по формуле (1).

Таким образом устраняются недостатки прототипа, повышается точность определения передаточного импеданса излучатель-приемник по полю и достигается поставленный технический результат.

Литература

1. International standard IEC 50 (801), International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 801: Acoustics and electroacoustics, (Международный электротехнический словарь. Глава 801: Акустика и электроакустика, 1994-07).

2. Боббер Р.Дж. Гидроакустические измерения. / Пер. с англ. под ред. А.Н. Голенкова. - М.: Мир. - 1974., CEI/IEC 60565:2006.

3. Underwater acoustics - hydrophones - calibration in the frequency range 0.01 Hz to 1 MHz. International Electrotechnical Commission. Geneva. Switzerland. - 2006.

4. Peder С. Pedersen, Peter A. Lewin, Leif Bjørnø, Application of time-delay spectrometry for calibration of ultrasonic transducers / IEEE transaction on ultrasonics, ferroelectric and frequency control. - March, 1988. - Vol. 35, №2. - P. 185-205.

5. Патент РФ №2390968 С2. Кл. H04R 29/00, опубликован 27.05.2010 в БИ №15, принят за прототип.

6. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Некрич Г.С., Поликарпов A.M. Комплексная градуировка приемника градиента давления с использованием процедуры метода взаимности // Акустический журнал. 2014. Т. 60. №1. С. 48-55

7. Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Градуировка гидрофонов по полю при непрерывном излучении в реверберирующем бассейне // Акустический журнал. 2009. Том 55. №6. С. 727-736.

8. Исаев А.Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. - Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ». 2008. 369 с.

Способ определения комплексной частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю, заключающийся в расположении в среде с отражающими границами пары излучатель-приемник при известном расстоянии между излучателем и приемником, определении временных задержек сигналов излучателя, отраженных границами среды, относительно прямого сигнала излучателя, возбуждении излучателя сигналом с распределенной в полосе частот мощностью, измерении выходного напряжения приемника и тока излучателя, определении частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник в среде с отражающими границами, определении частотной зависимости передаточного импеданса пары излучатель-приемник по полю скользящим комплексным взвешенным усреднением полученной комплексной частотной зависимости передаточного импеданса в реверберационном поле среды с отражающими границами с использованием взвешивающей функции, которую получают исходя из значений временных задержек отраженных сигналов, отличающийся тем, что в качестве сигнала с распределенной в полосе частот мощностью для возбуждения излучателя используют шумовой сигнал, ширину полосы частот которого определяют исходя из значений временных задержек отраженных сигналов, при этом измеряют спектр мощности тока излучателя и взаимный спектр тока излучателя и выходного напряжения приемника, а комплексную частотную зависимость передаточного импеданса пары излучатель-приемник в реверберационном поле среды с отражающими границами определяют как отношение взаимного спектра к спектру мощности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к акустической метрологии, в частности к способу определения чувствительности гидроакустического приемника. Согласно способу излучатель, эталонный гидрофон с известной чувствительностью и градуируемый приемник располагают в бассейне с водой при известных расстояниях между излучателем и приемником и излучателем и опорным гидрофоном.

Изобретение относится к способам контроля эффективности защиты речевого сигнала от утечки по техническим каналам. Технический результат заключается в повышении достоверности оценки защищенности речевой информации.

Изобретение относится к измерительной технике, метрологии и гидроакустике и может быть использовано для бездемонтажной проверки рабочего состояния гидроакустического тракта в натурных условиях.

Изобретение относится к измерительной технике, метрологии и гидроакустике и может быть использовано для бездемонтажной проверки рабочего состояния гидроакустического тракта в натурных условиях.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов (Г) в измерительном бассейне методом сличения. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки Г методом сличения при использовании тонально-импульсных сигналов.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при градуировке гидрофонов (Г) в измерительном бассейне методом взаимности. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение точности градуировки Г методом взаимности при использовании тонально-импульсных сигналов.

Изобретения относятся к измерительной технике и метрологии и могут быть использованы для проверки работоспособности измерительных трактов (ИТ), работающих в тяжелых рабочих условиях.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для абсолютной комплексной градуировки гидрофонов (Г) по полю, в результате которой получают модуль и фазовый угол чувствительности Г для акустического центра Г.

Изобретение относится к гидроакустике. .

Изобретение относится к гидроакустике. Стенд содержит излучатель, обратимый преобразователь и градуируемый гидроакустический приемник, которые расположены в измерительном бассейне на одной прямой и разнесены в пространстве относительно друг друга на определенное расстояние. Излучатель и обратимый преобразователь поочередно возбуждают электрическим сигналом и определяют передаточные импедансы по полю пары излучатель - градуируемый приемник, пары излучатель - обратимый преобразователь и пары обратимый преобразователь - градуируемый приемник. Вычисляют амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики чувствительности по полю градуируемого гидроакустического приемника к звуковому давлению по формуле метода взаимности. Амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики чувствительности по полю гидроакустического приемника к векторным величинам гидроакустического поля определяют по формулам . Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к области акустики, в частности к средствам адаптации звуковых сигналов. Адаптер содержит первый и второй интерфейсы, усилитель аудиосигнала и контур полного сопротивления. Первый интерфейс состоит из контакта приема аудиосигнала, контакта микрофона и контакта заземления. Второй интерфейс имеет выходной контакт аудиосигнала. Контур усиления аудиосигнала настроен на усиление аудиосигнала, принимаемого контактом приема аудиосигнала. Аудиосигнал, принимаемый контактом приема аудиосигнала, поступает на контакт микрофона или контакт заземления через эквивалентное сопротивление контура усиления аудиосигнала. Контур сопротивления соединяет контакт микрофона и контакт заземления. Также система содержит средство обнаружения интерфейса, которое имеет собственный интерфейс. Интерфейс устройства обнаружения содержит выходной контакт сигнала обнаружения, контакт заземления и входной контакт обнаружения. Выводной контакт обнаружения подключен к первому интерфейсу адаптера, контакт заземления интерфейса обнаружения соединен с контактом микрофона устройства адаптера аудиосигнала. Технический результат - обеспечение возможности автоматического различения типа аудиоштекера. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам измерения звукоизолирующих свойств обтураторов. Устройство содержит микрофон ушного канала, приемник, контур предварительной обработки, блок преобразования частоты, блок оценки качества изоляции. При этом определение показателя качества изоляции выполняется на основе Фурье-анализа с получением частотного спектра сигналов. Затем выполняется сравнение уровней сигнала в первом и втором частотных диапазонах. Показание качества изоляции вычисляется при обнаружении усиления низких частот, либо при изменении величины частотного спектра, либо при вычислении градиента измеренной величины как функции частоты. При этом в качестве тестовых сигналов используют звуки, издаваемые телом человека. В случае несоответствия измеренных характеристик установленным требованиям, формируется сигнал оповещения. Технический результат – снижение габаритных размеров устройства, повышение энергосбережения, повышение точности оценки показателей качества звукоизоляции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам калибровки гидрофонов. Способ настройки максимальной чувствительности волоконно-оптического гидрофона предполагает подачу света по волоконно-оптической линии к микромембране, с последующим приемом отраженного света фотоприемником. При этом используют модулированный по амплитуде и по частоте свет, формируют модулированным лазерным излучением сигнал с частотой модуляций, близкой к резонансной частоте микромембраны, которым возбуждают вынужденные колебания микромембраны; измеряют резонансную частоту микромембраны ν, затем при постоянной мощности изменяют длину волны излучения от источника света в пределах, превышающих спектральную ширину свободной дисперсии интерферометра Фабри-Перо, согласно математическому выражению, учитывающему расстояние от отражающей поверхности микромембраны до торцевой поверхности одномодового волоконного световода H0, и показатель преломления среды n. Затем измеряют экстремальные значения длины волны λmax и λmin излучения, соответствующие выходным сигналам, вычисляют среднее значение, изменяют длину волны излучения до длины волны λk, соответствующей среднему значению Uср выходного сигнала. Технический результат – повышение чувствительности гидрофона. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к метрологии. Согласно способу измерения мощности на излучающую поверхность ультразвукового преобразователя устанавливают два идентичных тестовых образца, на каждом из которых крепят термочувствительный элемент. Подают на ультразвуковой преобразователь возбуждающий электрический сигнал, регистрируют сигналы с термочувствительных элементов. При этом образцы соединены с преобразователем таким образом, что первая излучающая поверхность ультразвукового преобразователя находится в тепловом и акустическом контакте с поверхностью первого тестового образца, а вторая излучающая поверхность ультразвукового преобразователя находится только в тепловом контакте с поверхностью второго тестового образца. Регистрацию сигналов температуры производят в точках соответственно первого и второго тестовых образцов, расположенных симметрично и на одинаковом расстоянии относительно соответственно первой и второй излучающих поверхностей ультразвукового преобразователя, а значение акустической мощности, излучаемой в первый тестовый образец, определяют по результатам измерений значений температуры. Технический результат – повышение точности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к виброакустической метрологии. Измерительное устройство содержит средство генерирования вибрации, удерживаемое на голове манекена. Голова манекена снабжена искусственным ухом, имитирующим человеческое ухо. Устройство также содержит детектор вибраций, расположенный в ухе, и микрофон. Устройство также снабжено искусственной барабанной перепонкой с размещенными в ней датчиками. Манекен также имеет искусственный наружный слуховой проход, при этом модель человеческого уха выполнена из материала, такого как резина. Материал, используемый для модели уха, удовлетворяет требованиям IEC 60318-7 или IEC 60268-7, или представляет собой материал, обладающий твердостью по Шору от 30 до 60. Модель уха также имеет ушную раковину. Устройство излучения вибраций и звука удерживается в ушной раковине или в отверстии слухового прохода. Наружный слуховой проход имеет длину от 5 мм до 40 мм. Искусственное ухо выполнено с возможностью прикрепляться или сниматься с головы манекена. Крепление выполняется с возможностью сцепления или приварения к блоку искусственного наружного слухового прохода. Модель уха и искусственный наружный слуховой проход выполнены в виде единой целой детали из одного материала. Технический результат – обеспечение более детального и точного исследования особенностей передачи звука как костной проводимости, так и воздушной проводимости. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к измерению разборчивости речи и предназначено для оценки защиты объектов от несанкционированной утечки акустической речевой информации (АРИ). Техническим результатом является уменьшение времени и повышение точности вычисления уровня разборчивости речи за счет применения пространственно-распределенного преобразователя акустического сигнала (ПРП АС). Для вычисления соотношения сигнал/шум в выделенном помещении (ВП) с источником АРИ применяют ПРП АС, проложенный внутри ВП любой формы и представленный оптическим волокном, с подключенным к нему измерительным модулем. Передатчиком измерительного модуля излучают измерительные импульсные сигналы с периодом Т, а приемником принимают акустически модулированную последовательность отраженных измерительных импульсных сигналов от различных заданных К точек ВП, идентифицируемых временем возврата отраженных измерительных импульсных сигналов tk. Демодулируют акустическую составляющую принятых отраженных измерительных импульсных сигналов от различных К точек ВП с источником АРИ, вычисляют соотношения сигнал/шум в них. Строят вариационный ряд значений соотношения сигнал/шум, выбирают старший член вариационного ряда для вычисления уровня разборчивости речи. 5 ил.

Изобретение относится к области метрологии гидроакустических измерений и может быть использовано для градуировки гидрофонов методом эталонного излучателя. Предложен способ градуировки гидрофонов методом эталонного излучателя, заключающийся в расположении градуируемого гидрофона в гидроакустическом бассейне на расстоянии R от эталонного излучателя, возбуждении излучателя сигналом в диапазоне частот, излучении акустического сигнала и приеме градуируемым гидрофоном прямого акустического сигнала излучателя и сигналов, отраженных границами бассейна, определении частотной зависимости амплитуды напряжения на выходе гидрофона Uг(f), определении для Uг(f) зависимости коэффициентов Фурье S(τ), разделении по параметру τ коэффициентов Фурье Ss(τ), относящихся к прямому и отраженным сигналам, определении зависимости S'(τ) обнулением в S(τ) коэффициентов Фурье, относящихся к отраженным сигналам, определении частотной зависимости амплитуды выходного напряжения градуируемого гидрофона в свободном поле U'г(f) обратным преобразованием Фурье S'(τ) и определении чувствительности градуируемого гидрофона по свободному полю Mг(f) в диапазоне частот градуировки по формуле где P(f) - частотная зависимость амплитуды звукового давления, создаваемого эталонным излучателем в свободном поле на расстоянии R от излучателя, отличающийся тем, что в качестве сигнала возбуждения излучателя применяют линейно-частотно-модулированный сигнал, регистрируют мгновенные значения напряжения на выходе гидрофона, определяют синфазную Us(f) и квадратурную Uс(f) составляющие частотной зависимости напряжения гидрофона, преобразование Фурье применяют отдельно к синфазной и к квадратурной составляющим и определяют зависимости коэффициентов Фурье Ss(τ) и Sc(τ), определяют зависимости S's(τ) и S'c(τ) обнулением соответственно в Ss(τ) и Sc(τ) коэффициентов, относящихся к отраженным сигналам, определяют синфазную U's(f) и квадратурную U'c(f) составляющие частотной зависимости выходного напряжения гидрофона в свободном поле обратным преобразованием Фурье S's(τ) и S'c(τ), а частотную зависимость амплитуды выходного напряжения градуируемого гидрофона в свободном поле U'г(f) определяют по формуле Далее чувствительность градуируемости гидрофона определяют по формуле (1). 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к акустической метрологии. Измерительная система для оценивания акустического устройства, причем акустическое устройство позволяет пользователю слышать звук посредством вибрации вибрирующего элемента, система содержит модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом, и микрофон. Благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом, вибрация передается от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу. Причем твердость по Шору искусственного наружного слухового прохода составляет от 20 до 60. При этом микрофон располагается на конце искусственного наружного слухового прохода. Искусственный наружный слуховой проход присоединен к трубчатому участку. Модель уха присоединена к модели головы. Модель уха включает в себя участок, выполненный из материала, отвечающего IEC 60318-7. Модель уха дополнительно включает в себя искусственный хрящ, заглубленный в искусственном ухе, и искусственный хрящ находится в положении, соответствующем козелку в искусственном ухе. Технический результат – повышение эффективности измерений. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-11-10 2015-11-09T21:12:26
Наверх