專利名稱：聲源定位的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明涉及一種測量裝置，尤其涉及一種聲源定位的測量裝置。
背景技術(shù)：
近年來，噪聲源識別越來越得到關(guān)注，同時(shí)也出現(xiàn)了很多面向聲源定位的測量裝 置。目前公開了一種聲源定位方法和裝置(申請?zhí)朇N200510116434.9)。其核心為由接 收裝置接收聲源發(fā)出的聲音信號；估計(jì)所述聲音信號到達(dá)所述接收裝置的時(shí)間差；估算所 述接收裝置分別接收的所述聲音信號的能量比；根據(jù)估算的所述時(shí)間差和所述能量比確定 所述聲源的位置。該發(fā)明雙麥克風(fēng)聲源定位方法類似于人的雙耳定位機(jī)制，同時(shí)利用了聲 音的能量和時(shí)延信息來進(jìn)行定位，從而達(dá)到減少陣元數(shù)目的目的，并且不需要發(fā)射和接受 特殊類型的參考信號。上述方法是通過接收信號的時(shí)間差和能量比，這對于接收設(shè)備的要 求比較高，難以很好的推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種聲源定位的測量裝置，可實(shí)時(shí)獲取復(fù)雜聲場中聲 源位置信息，為聲源定位提供數(shù)據(jù)采集前端。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是首先設(shè)計(jì)一種三維陣列支架， 該支架可以在坐標(biāo)χ、y和ζ三個(gè)方向的陣列面上安裝傳聲器；其次選擇合適的信號調(diào)理模 塊和并行數(shù)據(jù)采集卡；最后為聲源定位提供數(shù)據(jù)采集前端。由于上述測量裝置采用的是基 于三維陣列面的，因而可以實(shí)現(xiàn)一維陣列信號采集，也可以實(shí)現(xiàn)二維陣列信號采集，還可以 實(shí)現(xiàn)三維陣列信號采集，根據(jù)聲源定位的要求可以選擇其中一種對噪聲源信號進(jìn)行采集。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案具體為一種聲源定位的測量裝置，包括依次連接的聲音傳感裝置、信號調(diào)理裝置和數(shù)據(jù) 采集裝置。聲音經(jīng)聲音傳感裝置采集后，通過信號調(diào)理裝置傳至數(shù)據(jù)采集裝置。數(shù)據(jù)采集 裝置將接受到的模擬信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)器能讀取的二進(jìn)制信號。聲音傳感裝置包括三維陣列架和一個(gè)以上的傳聲器，傳感器連接于三維陣列架。 三維陣列架包括第一支桿、第二支桿和第三支桿，第一支桿、第二支桿和第三支桿兩兩垂 直。一個(gè)以上的傳聲器經(jīng)連接件分別連接于第一支桿、第二支桿和第三支桿上。本實(shí)用新型中，第一支桿、第二支桿和第三支桿為鋁制支桿。連接件為鋁制連接 塊，連接塊上打有2個(gè)以上的通孔，支桿和傳聲器分別穿設(shè)于該通孔內(nèi)。信號調(diào)理裝置還對聲音傳感裝置進(jìn)行供電，也是連接前端傳感器和后端數(shù)據(jù)采集 設(shè)備的中間設(shè)備。本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果本實(shí)用新型公開的一種聲源定位的測量裝置，包括依次連接的聲音傳感裝置、信 號調(diào)理裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，結(jié)構(gòu)簡單，信號接受效果好，適用于推廣應(yīng)用。聲音傳感裝置采用三維陣列架形式，其支桿為鋁棒，鋁棒的長短可以根據(jù)使用的要求進(jìn)行選擇。以穿設(shè)于鋁棒的鋁塊為連接件，可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行適當(dāng)增加或減少，從 而實(shí)現(xiàn)對傳聲器的個(gè)數(shù)的方便選擇。鋁塊通過打孔插入鋁棒，可以360度自由旋轉(zhuǎn)，從而提 高了測量的靈活性。三維的陣列支桿中每一維，即每一個(gè)傳聲器陣列都可以估計(jì)出噪聲源 的一個(gè)面分布，從而通過三個(gè)方向上的傳聲器陣列信號得到確定的噪聲源位置信息。

圖1為本實(shí)用新型聲源定位的測量裝置原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型聲音傳感裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如圖1所示，本實(shí)用新型聲源定位的測量裝置，包括依次連接的聲音傳感裝置1、 信號調(diào)理裝置2和數(shù)據(jù)采集裝置3。聲音經(jīng)聲音傳感裝置1采集后，通過信號調(diào)理裝置2傳至數(shù)據(jù)采集裝置3。數(shù)據(jù)采 集裝置3將接受到的模擬信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)器能讀取的二進(jìn)制信號。如圖2所示，本實(shí)用新型聲音傳感裝置，三維陣列架11和一個(gè)以上的傳聲器12。三維陣列架11包括第一支桿111、第二支桿112和第三支桿113，第一支桿111、第 二支桿112和第三支桿113兩兩垂直。一個(gè)以上的連接塊114穿設(shè)于第一支桿111、第二支 桿112和第三支桿113上。傳聲器12設(shè)置于連接塊114上本實(shí)施例中，采用傳聲器12使用北京聲望聲電技術(shù)有限公司提供的MPA416型陣 列傳聲器，其相應(yīng)參數(shù)如下測頻范圍為20Hz-20KHz，靈敏度50mV/Pa，動態(tài)范圍(3%失 真)127dB，本底噪聲27dBA，電源ICP，工作溫度范圍-0-50°C，工作濕度范圍0_98% RH，輸出接口 SMB。本實(shí)施例中，信號調(diào)理裝置2使用北京聲望聲電技術(shù)有限公司提供的MC1016信號 調(diào)理器，其相應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下通道數(shù)16，輸入方式NBC，輸出方式BNC和SCSI (68PIN)， 供電方式4.0mA ICP，增益每通道獨(dú)立，Xl和XlO兩檔手動，或按要求定制，濾波 22. 4KHz低通或按要求定制，電源9VPP3干電池，可充鎳氫電池，可充鎳氫電池或220V交流 電源。本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集裝置3使用成都華太測控技術(shù)有限公司提供的USB16015 高速數(shù)據(jù)采集卡，其相應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下8路模擬信號輸入，每個(gè)通道帶有各自獨(dú)立的程控 放大器(PGA)，增益為1、2、4、10、20、40、100、200、400、1000對應(yīng)不同的信號輸入測試量程 范圍 10V、5V、2. 5V、lV、500mV、250mV、100mV、50mV、25mV、10mV。放大以后的信號經(jīng)各自獨(dú)立 的ADC采集轉(zhuǎn)換。AD垂直分辨率為16位，系統(tǒng)直流精度為0. 15 %，系統(tǒng)采樣頻率最高為 100KSPS，向下分為50K，20K，5K，…，10SPS，觸發(fā)方式分為內(nèi)觸發(fā)(信號觸發(fā))，外觸發(fā)， CPU觸發(fā)，采樣長度最大為IM采樣點(diǎn)/通道(可選擴(kuò))，可通過設(shè)置為4通道工作模式，使 長度增加為2M采樣點(diǎn)/通道，供電電源三組+5VDC，+12VDC，-12VDC。地線有兩組數(shù)字地 (DGND)，模擬地(AGND)。
權(quán)利要求1.一種聲源定位的測量裝置，其特征是包括依次連接的聲音傳感裝置、信號調(diào)理裝置 和數(shù)據(jù)采集裝置；聲音經(jīng)所述聲音傳感裝置采集后，通過所述信號調(diào)理裝置傳至所述數(shù)據(jù) 采集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲源定位的測量裝置，其特征是所述的聲音傳感裝置包括三 維陣列架和一個(gè)以上的傳聲器，所述傳感器連接于所述三維陣列架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲源定位的測量裝置，其特征是所說的三維陣列架包括第 一支桿、第二支桿和第三支桿，所述的第一支桿、所述的第二支桿和所述的第三支桿兩兩垂直。
專利摘要一種聲源定位的測量裝置，包括依次連接的聲音傳感裝置、信號調(diào)理裝置和數(shù)據(jù)采集裝置；聲音經(jīng)所述聲音傳感裝置采集后，通過所述信號調(diào)理裝置傳至所述數(shù)據(jù)采集裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，信號接收效果好，適用于推廣應(yīng)用。
文檔編號G01S5/18GK201780371SQ20102023140
公開日2011年3月30日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者焦衛(wèi)東 申請人:嘉興學(xué)院