常温及高温下声场特性实验测量研究

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1、电声基础匡0@@响圊匡0@@⑥圈@⑥凹锄@文章编号：1002—8684(2009)06-0033-03常温及高温下声场特性实验测量研究·论文·王鹏，王敏庆，刘彦森，梁坤鹏(西北工业大学，陕西西安710072)【摘要】复杂温度场条件下声场固有特性的研究是设计相关声学抑制装置的基础。结合软件仿真结果，设计了常温及高温下声腔内的声场固有频率实验研究模型，并进行了测量分析。实验与仿真结果的一致性表明所开展的实验研究是科学合理的。【关键词】声模态测量；温度梯度；声腔【中图分类号】E927；TBll5【文献标识码】AStudyofSoundFieldExperi

2、mentMeasurementinNormalRoomTemperatureandHighTemperatureWANGPeng，WANGMin—qing，LIUYan—sen，LIANGKun—peng(NorthwestPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)【Abstract】Theinherentcharacteristicstudyofsoundfieldincomplextemperatureisthebasisofdesigningacousticrestrainingdevice．Combin

3、ingwithsoftwaresimulation，anexperimentmodel，inwhichtheinherentfrequencyoftheacousticcavityinnormalroomtemperatureandhightemperatureismeasured．isdesigned．Theconsistencybetweenexperimentresuhandsimulationresuhindicatesthatthestudyonexperimentinthepaperisscientificandreasonable．【K

4、eywords】acousticmodemeasuring；temperaturegrads；acousticcavity1引言白噪声信号源l兰些——里声激励子系统燃烧室内不稳定性的非稳态运动与燃烧室固有或简正声学振型之间存在惊人的相似性，几乎在所有情堡皇塑卜_———堕墨墼卜-_里塑堕坌塑声压测量子系统况中．观测到的频率与燃烧室基本形状的正则声学振图1实验测试系统示意图型之一的频率之差都在百分之几以内，因此燃烧不稳定与声学过程密切相关Ⅲ。燃烧室内的声学谐振器已成封闭圆柱形钢性管，尺寸为20cmx62cm，在进行存功地用于降低或消除燃烧振荡的阻尼装置．

5、但谐振器在温度梯度声场测试时，设计方案是采用声场内部加的吸收带宽比较窄．必须精确调谐到离散的燃烧室声热方式，此时考虑到燃烧火焰可能会灼烧扬声器纸盆，学固有频率[21。准确测量燃烧室的固有频率对声学谐振采用双扬声器侧面激励的方法。器的设计具有重要意义。笔者参考文献[3】通过实验测(2)传声器支架设计。如图2所示，传声器支架可量得到众多共振峰值，借助仿真计算预测固有频率的沿着声腔轴线滑动及绕其转动，传声器连续扫描声场振型特征，进一步确定共振峰的振型特征，得到了常温轴向声压变化值及某一截面的连续周向声压，保证测及高温下准确的声场固有声学振型。量中不会漏掉声

6、压极大值和极小值点，同时可确定其2实验测试系统组成在声腔内的位置，以判断具体振型及其阶数。2．2测量点的选取本实验测试系统由声激励子系统和声压测量子系实验中采用在声腔头部双扬声器侧面激励的方统部分组成，如图1所示。法，头部声场区域某些振型受侧面附加声场的影响无2．1实验装置的设计法形成，声腔尾部则受其影响较小，该处更易形成振型(1)测量声场设计。实验装置的主体部分为两端基金项目】国家自然科学基金(10574105)；全国优秀博士学位论文基金(200451)垒塞蕉生蔓墅鲞篁堕塑匡口电声基础0@@响匐0，匡0@@⑥囿@⑨凹§锄@s特征，故实验中的测点将集

7、中在声腔后半部分截面周向测点根据振型在周向极大值和极小值的位置确定．阶数较低的振型测点如图2所示间隔45。对称分布，轴向测点则根据振型在轴向的极大值和极小值的位置表l仿真及实验测量固有频率对比(mTnL表示m阶切向与n阶轴向混合振型)而定，测点位置及数量依振型及阶数不同而变化。2．3分析带宽选取通过测试扬声器在白噪声激励下的响应．可知频率在低频750Hz以下扬声器对输入响应较小。同时在该频段由于分析仪受较高50Hz电信号的干扰，使得信噪比不足。在750Hz～5kHz扬声器响应曲线基本平稳，如图3所示，可作为激励声源。在频率较高时，声腔的固有频率较为密

8、集，不利于测量。基于以上两点实际情况，在实验中将主要测试声场内750Hz～2kHz的模态。声腔轴向．实验测得