SU726676A1 - Method of measuring electroacoustic transducers characteristics - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано при испытани х электроакустических преобразователей .The invention relates to the field of instrumentation and can be used for testing electroacoustic transducers.

Известен способ измерени  характеристик электроакустических преобразователей по полю бегущей волны при наличии отраженных волн, основанный на предварительном измерении импульсной характеристики путем цифрового накоплени  дискретных отсчетов напр жени  на выходе измерительного тракта при возбуждении входа тракта последовательностью коротких пр моугольных импульсов 1.A known method for measuring the characteristics of electroacoustic transducers over a traveling wave field in the presence of reflected waves is based on a preliminary measurement of the impulse response by digitally accumulating discrete voltage samples at the output of the measuring path when the path input is excited by a sequence of short square pulses 1.

Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность измерений ввиду вли ни  флуклуаций скорости звука на результаты измерений.However, this method does not provide the required accuracy of measurements due to the influence of the fluctuations of the speed of sound on the measurement results.

-:Известен также способ измерени  характеристик , электроакустических преобразователей , основанный на предварительном определении импульсной переходной характеристики электроакустического тракта при подаче на его вход пр моугольных импульсов и на последующем преобразовании фурье первого, отличного от нул , .участка переходной характеристики 2.-: A method of measuring the characteristics of electroacoustic transducers is also known, based on a preliminary determination of the impulse transient response of the electroacoustic path when rectangular impulses are fed to its input and the subsequent Fourier transform of the first nonzero transient response 2.

Однако этот способ также не обеспечивает требуемой точности и помехоустойчивости измерений из-за вли ни  флуктуации скорости звука.However, this method also does not provide the required accuracy and noise immunity of measurements due to the effect of fluctuations in the speed of sound.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и помехоустойчивости измерений характеристик электроакустических преобразователей .The aim of the invention is to improve the accuracy and noise immunity of measurements of the characteristics of electroacoustic transducers.

Поставленна  задача достигаетс  за счет того, что одновременно на вход электроакустического тракта подают стабилизированный по частоте опорный гармонический сигнал , который на выходе электроакустического тракта выдел ют, преобразуют в последовательность пр моугольных импульсов, которые затем используют в качестве тактовых импульсов дл  аналого-цифрового преобразовани  основного измерительного сигнала , причем частоту опорного сигнала выбирают в диапазоне частот выще удвоенной верхней частоты основного измерительного сигнала таким образом, чтобы уровень звукового давлени -пр могосигнала на опорной частоте не менее, в дес ть раз, превышал уровень звукового давлени  отраженных сигналов.The task is achieved due to the fact that at the same time a frequency-stabilized reference harmonic signal is fed to the input of the electro-acoustic path, which is extracted at the output of the electro-acoustic path, converted into a series of square pulses, which are then used as clock pulses for analog-digital conversion of the main measuring circuit. signal, and the frequency of the reference signal is chosen in the frequency range above the doubled upper frequency of the main measuring signal and so that the sound pressure level -THR mogosignala at the reference frequency, however, ten times, higher than the level of sound pressure of the reflected signals.

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  реализации способа.The drawing shows a block diagram of a device for implementing the method.

Устройство содержит генератор 1 частоты , счетно-ключевую схему 2, генератор 3 одиночных пр моугольных импульсов, усилитель мощности 4, излучатель 5, приемникThe device contains a frequency generator 1, a counter-key circuit 2, a generator of 3 single rectangular pulses, a power amplifier 4, an emitter 5, a receiver

6излучател , полосовой фильтр 7, фильтр 8 нижних частот, преобразователь 9 гармонических сигналов в пр моугольные импульсы, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 и вычислительное устройство 11.6 radiators, band-pass filter 7, 8 low-pass filter, converter 9 of harmonic signals into square pulses, analog-to-digital converter (ADC) 10 and computing device 11.

При работе устройства в счетно-ключевой схеме 2 формируют периодически повтор ющиес  отрезки сигнала опорной частоты fo, подаваемой от генератора 1, и синхронизирующие импульсы дл  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 повторени  заведомо превышает врем  реверберации . Отрезки опорного сигнала через усилитель 4 и излучатель 5 излучают в ереду- „When the device is operated in the counting-key circuit 2, periodically repeating segments of the reference frequency fo supplied from generator 1 and synchronizing pulses to start generator 3 are delayed by 4-8 periods of frequency f о relative to the beginning of each segment. The duration of each signal segment of the frequency fo certainly exceeds the duration of the impulse transition characteristic of the path under study, and the period of their repetition certainly exceeds the reverberation time. The segments of the reference signal through the amplifier 4 and the emitter 5 emit to

в приемной части тракта сигнал частоты f о пропускают через полосовой фильтрin the receiving part of the path, the signal of frequency f о is passed through a bandpass filter

7и преобразуют в последовательность импульсов в преобразователе 9, следовательно после прихода на приемник 6 начала отрезка сигнала частоты fo на выходепреобразовател  9 образуетс  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 8.7i are converted into a sequence of pulses in converter 9, therefore, after the beginning of the cutoff of the signal fo arrives at the receiver 6 at the converter 9, the beginning of the sequence (“packs) of pulses is formed, which automatically start the ADC 10 and the computing device 11 and prepare them for the arrival of the main pulse from the generator 3. The latter is fed to the input of the ADC 10 through the filter 8.

Отсчеты напр жени  с выхода АЦП 10 подают на вход устройства 11 и запоминают в нем. Моменты поступлени  этих отсчетов синхронизированы с началом отрезка опорного сигнала и строго соответствуют равноотсто щим моментам времени на входе излучател  5 независимо от значени  скорости звука в эти моменть времени. После окончани  отрезка опорного сигнала подача тактовых импульсов на АЦП 10 и вычислительное устройство 11 прекращаетс , что служит сигналом к окончанию данного цикла измерений .The voltage samples from the output of the ADC 10 are fed to the input of the device 11 and stored in it. The arrival times of these samples are synchronized with the beginning of the reference signal segment and strictly correspond to equidistant moments of time at the input of the radiator 5, regardless of the value of the speed of sound at these points in time. After the end of the reference signal section, the supply of clock pulses to the A / D converter 10 and the computing device 11 is stopped, which serves as a signal to the end of this measurement cycle.

С началом следующего отрезка опорного сигнала цикл измерений повтор ют, как описано выШе, при этом отсчеты на выходе АЦП 10 суммируют с соответствующими отсчетами , полученными на первом цикле измерений и хран щимис  в пам ти устройства 11 (или с суммой отсчетов, накопленных на всех предыдущих циклах измерений). ТакWith the beginning of the next segment of the reference signal, the measurement cycle is repeated as described above, while the samples at the output of the A / D converter 10 are summed with the corresponding samples obtained in the first measurement cycle and stored in the memory of the device 11 (or with the sum of the samples accumulated on all previous measurement cycles). So

как отсчеты, полученные на каждом цикле измерений, синхронизированы с началом соответствующего отрезка опорного сигнала и не завис т от мгновенных значений скорости звука, в пам ти вычислительного устройства 11 накапливаетс  сумма отсчетов истинных значений импульсной переходной характеристики, соответствующих моментам времени ito у- (где i - номер отсчета; to 4- - период опорного сигнала).as samples taken at each measurement cycle are synchronized with the beginning of the corresponding reference signal segment and do not depend on the instantaneous speed of sound, the memory of the computing device 11 accumulates the sum of samples of the true values of the impulse response characteristic corresponding to the time points ito y- (where i - reference number; to 4- - reference signal period).

Накопленна  в пам ти сумма отсчетовThe accumulated amount of samples in memory

не зависит ни от флуктуации скорости звука , ни от случайных изменений рассто ни  между излучателем и приемником в процессе измерений.does not depend on fluctuations of the speed of sound, nor on random changes in the distance between the emitter and receiver in the measurement process.

Таким образом, описанный способ обеспечивает требуемую точность и помехоустойчивость измерений электроакустических преобразователей.Thus, the described method provides the required accuracy and noise immunity of measurements of electroacoustic transducers.

Claims (2)

1.Вегтап J. М. The Application of the Digital Technignes to the Measurement of1.Vegtap J.M. The Application of the Digital Technignes to the Measurement of Zondspeakers. Zonrual of the Audio Engineuring Society. V. 25, № 6, 1977, p. 537. Zondspeakers. Zonrual of the Audio Engineering Society. V. 25, No. 6, 1977, p. 537. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 449455, кл. Н 04 R 29/00, 1974 (прототип ).No. 449455, cl. H 04 R 29/00, 1974 (prototype).