針對聲學(xué)法砝碼體積測量裝置的聲學(xué)腔體內(nèi)揚(yáng)聲器驅(qū)動信號的選擇影響測量準(zhǔn)確性的問題,提出了一種驅(qū)動信號參數(shù)確定方法。利用聲學(xué)有限元法對聲學(xué)腔體進(jìn)行建模仿真,獲得使體積誤差最小的揚(yáng)聲器的最佳驅(qū)動信號幅值和頻率點(diǎn),同時在不同的幅值和頻率點(diǎn)應(yīng)用聲學(xué)法砝碼體積測量裝置進(jìn)行實(shí)際體積測量驗(yàn)證,結(jié)果表明:使體積測量誤差最小的驅(qū)動信號參數(shù)與仿真結(jié)果一致。聲學(xué)腔體的最佳測量頻率為46 Hz,該驅(qū)動頻率下體積測量值與液體靜力法測得值的偏差小于0. 001 cm³;在一定的測量范圍內(nèi),驅(qū)動信號的幅值對聲學(xué)法砝碼體積測量準(zhǔn)確性無影響。

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【部分圖文】：

圖5聲阻抗測試

由圖4可知，聲源驅(qū)動頻率為46Hz時砝碼體積測得值與砝碼體積標(biāo)準(zhǔn)值的偏差值最小，且由表2可知，在該頻率點(diǎn)處，砝碼體積值的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.001cm3。圖3(a)中，250Hz附近存在一點(diǎn)，在該點(diǎn)處砝碼體積測量誤差遠(yuǎn)大于其他點(diǎn)，分析認(rèn)為可能由聲學(xué)腔體的共振造成，為驗(yàn)證聲學(xué)仿真....

圖6不同驅(qū)動信號幅值對應(yīng)的壓強(qiáng)

根據(jù)表3所得數(shù)據(jù)，利用壓強(qiáng)計算公式p=F/S=ma/S可得到揚(yáng)聲器各驅(qū)動信號幅值對應(yīng)的聲學(xué)有限元仿真的聲源信號參數(shù)，如圖6所示。由圖可知，在一定范圍內(nèi)，揚(yáng)聲器驅(qū)動電信號的幅值與聲學(xué)有限元仿真的聲源信號幅值呈線性關(guān)系。將圖6的數(shù)據(jù)作為聲學(xué)有限元仿真的聲源幅值參數(shù)輸入Virtual.....

圖7不同幅值下，上、下腔體的聲壓變化

為進(jìn)一步說明問題，在不同驅(qū)動幅值下，進(jìn)行上、下腔體的聲壓比測量，結(jié)果如圖8所示。由圖可知，不同驅(qū)動幅值下，上、下腔的聲壓比之差小于0.0001，由式(6)知，在一定范圍內(nèi)揚(yáng)聲器驅(qū)動信號幅值的選擇對聲學(xué)法砝碼體積測量的準(zhǔn)確性無影響。圖8不同幅值下，上、下腔體的聲壓比

圖8不同幅值下，上、下腔體的聲壓比

圖7不同幅值下，上、下腔體的聲壓變化信號發(fā)生器可提供的聲源驅(qū)動信號幅值范圍通常較大，這里僅在10mV～2V內(nèi)選取驅(qū)動信號幅值，保證了聲學(xué)腔體內(nèi)揚(yáng)聲器在線性范圍輸出且傳聲器工作在最佳測量范圍，提高了測量的準(zhǔn)確性。

本文編號：3945623