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功率放大器在超聲駐波聲場的聽聲器聲壓測量實驗中的應用

作者：Aigtek 閱讀數：0 發布時間：2024-06-14 18:02:47

　　實驗名稱：超聲駐波聲場的聽聲器聲壓測量實驗

　　實驗目的：利用聽聲器對聲場的測量是一種基于對聲壓的采集，利用CPB分析及FFT分析處理，得到涉入點聲壓的方法。

　　測試設備：功率放大器、信號發生器、示波器、麥克風、放大器、數據采集卡、計算機、聽聲器、冷水機、超聲換能器。

　　實驗過程：該測量系統設計為利用換能器振動產生聲場；使用信號發生器對換能器進行驅動，并使用ATA-4052功率放大器調節功率；使用示波器觀測以調節諧振頻率點；由于換能器工作過程中發熱將影響其性能，使用冷水機提供恒溫恒流恒壓的冷卻水，對工作狀態的換能器進行散熱；因聲場中存在傳感器等干擾物，將對聲場本身的特性產生一定影響，干擾物所在位置的高頻聲場將發生變化，測得聲壓值將不準確，故使用可避免此情況的1/4英寸預極化自由場測量傳聲器的麥克風對聲場感知，對傳聲器頻響進行調整，補償因涉入聲場在聲場中對高頻聲壓造成的誤差，以測得無畸變的真實聲壓；使用的放大器為1/4英寸麥克風前置放大器，連接麥克風和數據分析裝置并校準電荷注入及整個測量系統；數據分析裝置為聲學測試分析儀，對提取點處的聲壓采集、記錄，并利用包括FFT頻帶提取在內的FFT頻譜分析及CPB分析中的標準濾波器1/3倍頻程分析進行數據后處理；在保證聽聲器與變幅桿軸線在同一直線上的基礎上，利用移動平臺從遠到近依次移動聽聲器，測試并記錄測試點聲壓及測試點與換能器端面距離。變化換能器功率，測量多組數據，而后統計數據進行進一步分析。

　　圖1-1聽聲器聲場測量系統框圖

　　實驗結果：聽聲器橫向放置的波動明顯劇烈且聲壓幅值明顯小于縱向放置，則麥克風的指向性對測量聲場影響較大，選擇縱向放置進行測量。聲壓測量結果中存在波動，這是由于所測聲由較小振幅較小功率產生，在較小聲壓聲場中能量存在波動現象，但可知波動范圍大小與波長相關，故波動范圍大小為仿真正確與否的判斷依據之一。