一種傳聲器線陣列定位裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種傳聲器線陣列定位裝置，屬于平面近場聲全息測量技術領域。本實用新型包括傳聲器支撐套、傳聲器、傳聲器線陣列支撐桿、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；傳聲器通過傳聲器支撐套固定在傳聲器線陣列支撐桿上，傳聲器線陣列支撐桿安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。本實用新型由步進電機帶動縱向運動，利用步進電機運動精度高、瞬間啟動和急速停止的優越特性，實現傳聲器線陣列在全息面上的精確定位；降低了近場聲全息測量的勞動強度，提高了近場聲全息測量的自動化水平。
【專利說明】
一種傳聲器線陣列定位裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種傳聲器線陣列定位裝置，屬于平面近場聲全息測量技術領域。
【背景技術】
[0002]基于空間傅里葉變換的近場聲全息方法是最普遍的近場聲全息轉換算法。但是，從全息面數據推算重建面聲壓、質點振速等數據是一個不適定的反問題，全息面測量數據微小的誤差都能夠引起重建面的結果發生巨大變化。為了克服這個不適定問題，一般是改進近場聲全息空間轉換算法。然而，通過傳聲器線陣列準確地獲得全息面數據是近場聲全息測量的第一步，也是非常重要的一步，能有效提高重建精度。
[0003]在平面近場聲全息測量過程中，需要將傳聲器線陣列放置在靠近聲源面處，采集聲壓、聲強等數據。根據全息面數據獲取方法的不同，可將近場聲全息方法分為快照法和單參考傳遞函數法。快照法雖然數據采集速度快，但需要大量傳聲器組成的面陣列和與之匹配的并行測量通道，測量成本昂貴，不利于近場聲全息的普及應用。中國專利申請號201420095856.7，發明名稱為“一種適合車內噪聲源測量的手持陣列”，涉及的就是一種手持式傳聲器面陣列。單參考傳遞函數法采用較少的傳聲器和測量通道，通過多次掃描測量獲取整個全息面上的數據，傳聲器組織形式可以是面陣列或線陣列。由于線陣列所需傳聲器較少，測量成本低，更適用于工程應用。傳聲器線陣列掃描方法一般為手動，即手動移動傳聲器線陣列掃描測量不同測點，這種方法傳聲器定位精度低，工作量大。發表在期刊《聲學技術》中的論文“近場聲全息測量陣架的設計與分析”涉及的就是一種手動掃描的傳聲器線陣列。
【發明內容】
[0004]為了提高近場聲全息的全息面數據采集精度，本實用新型提供了一種傳聲器線陣列定位裝置。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0006]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0007]所述傳聲器線陣列支撐桿15上通過傳聲器支撐套13固定兩個定位柱12。
[0008]所述傳聲器線陣列支撐桿15—側設有滑竿20，傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在滑竿20上。
[0009]所述傳聲器支撐套13和傳聲器線陣列支撐桿15通過緊固螺栓17來壓緊。
[0010]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0011]所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II 23安裝在縱向滑塊19上；所述傳聲器線陣列支撐桿15通過夾持圈5安裝在橫向滑塊18上，螺栓I 16夾緊夾持圈5。
[0012]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0013]所述底座包括螺母1、底板支撐螺栓2、軸承3、底板4 ;底板4通過螺母1、底板支撐螺栓2進行固定，縱向絲杠8下方由軸承3支撐。
[0014]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0015]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0016]本實用新型的工作原理是:
[0017]近場聲全息測量，即需要通過測量全息面25上的聲壓或聲強，來推算重建面24上的聲壓、質點振速等數據。要求傳聲器線陣列27掃描全息面上各個全息面測點28，來采集數據。傳統的方法是通過手動來實現傳聲器線陣列4縱向移動和橫向移動傳聲器線陣列支架26。
[0018]步進電機6的轉動速度和啟動停止由上位機通過步進電機驅動來控制，通過縱向聯軸器7將步進電機的轉動傳遞至縱向絲杠8，縱向絲杠8轉動使得縱向滑塊19在縱向滑臺9上直線運動。整個橫向運動系統通過螺栓II 23固定在縱向滑塊19上，隨著縱向滑塊9作縱向直線運動，從而在傳聲器線陣列支撐桿15上的傳聲器14實現縱向運動，通過調節步進電機6的轉動參數實現傳聲器14縱向精確定位。
[0019]手輪22轉動，通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，進而使得橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向移動，固定在橫向滑塊18上的傳聲器線陣列支撐桿15橫向移動，實現傳聲器14橫向移動和定位。
[0020]傳聲器支撐套13與傳聲器線陣列支撐桿15接觸處形狀為弧形凸起，傳聲器支撐套13可在傳聲器線陣列支撐桿15上任意移動，通過緊固螺栓17來壓緊傳聲器支撐套13和傳聲器線陣列支撐桿15，實現傳聲器14之間不同間隔要求。
[0021]安裝在傳聲器線陣列支撐桿15兩側的傳聲器支撐套13上固定兩個定位柱12，測量過程中定位柱12與重建面24接觸，保證傳聲器14與重建面24距離不變。
[0022]傳聲器線陣列支撐桿15左側滑竿20可伸長可收縮，故可以安裝不同數目的傳聲器14。
[0023]傳聲器線陣列支撐桿15上部手持桿部分，安裝在夾持圈5上，可繞夾持圈5自由轉動，實現傳聲器線陣列支撐桿15上固定的傳聲器14與不同平面平行，螺栓I 16夾緊夾持圈5，固定傳聲器線陣列支撐桿15。
[0024]傳聲器線陣列支撐桿15可從上部的手持桿處，脫離夾持圈5，進行手持測量。
[0025]本實用新型的有益效果是:
[0026]1、與傳統的手動定位相比，該傳聲器線陣列定位裝置由步進電機帶動縱向運動，利用步進電機運動精度高、瞬間啟動和急速停止的優越特性，實現傳聲器線陣列在全息面上的精確定位。
[0027]2、通過上位機來控制步進電機，帶動該傳聲器線陣列定位裝置縱向運動，與手動定位相比，降低了近場聲全息測量的勞動強度，提高了近場聲全息測量的自動化水平。
[0028]3、傳聲器線陣列支架拆卸后，可進行手持，滿足特殊場合的近場聲全息測量。
[0029]4、傳聲器數量可增可減，滿足傳聲器數量受限制的工程應用。
[0030]5、傳聲器線陣列橫向運動由手輪控制，兼顧了操作方便性、控制精確性和經濟性。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型的主視圖；
[0032]圖2是本實用新型的俯視圖；
[0033]圖3是本實用新型傳聲器支撐套俯視圖；
[0034]圖4是本實用新型近場聲全息測量示意圖；
[0035]圖中各標號為:1_螺母，2-底板支撐螺栓，3-軸承，4-底板，5-夾持圈，6_步進電機，7-縱向聯軸器，8-縱向絲杠，9-縱向滑臺，10-橫向絲杠，11-橫向滑臺，12-定位柱，13-傳聲器支撐套，14-傳聲器，15-傳聲器線陣列支撐桿，16-螺栓I，17-緊固螺栓，18-橫向滑塊，19-縱向滑塊，20-滑竿，21-橫向聯軸器，22-手輪，23-螺栓II，24-重建面，25-全息面，26-傳聲器線陣列支撐架，27-傳聲器線陣列，28-全息面測點。
【具體實施方式】
[0036]實施例1:如圖1-4所示，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0037]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0038]所述傳聲器線陣列支撐桿15上通過傳聲器支撐套13固定兩個定位柱12。
[0039]所述傳聲器線陣列支撐桿15—側設有滑竿20，傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在滑竿20上。
[0040]所述傳聲器支撐套13和傳聲器線陣列支撐桿15通過緊固螺栓17來壓緊。
[0041]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0042]所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II 23安裝在縱向滑塊19上；所述傳聲器線陣列支撐桿15通過夾持圈5安裝在橫向滑塊18上，螺栓I 16夾緊夾持圈5。
[0043]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0044]所述底座包括螺母1、底板支撐螺栓2、軸承3、底板4 ;底板4通過螺母1、底板支撐螺栓2進行固定，縱向絲杠8下方由軸承3支撐。
[0045]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0046]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0047]實施例2:如圖1-4所示，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0048]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0049]所述傳聲器線陣列支撐桿15上通過傳聲器支撐套13固定兩個定位柱12。
[0050]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0051]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0052]所述底座包括螺母1、底板支撐螺栓2、軸承3、底板4 ;底板4通過螺母1、底板支撐螺栓2進行固定，縱向絲杠8下方由軸承3支撐。
[0053]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0054]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0055]實施例3:如圖1-4所不，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0056]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0057]所述傳聲器線陣列支撐桿15—側設有滑竿20，傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在滑竿20上。
[0058]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0059]所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II 23安裝在縱向滑塊19上；所述傳聲器線陣列支撐桿15通過夾持圈5安裝在橫向滑塊18上，螺栓I 16夾緊夾持圈5。
[0060]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0061]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0062]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0063]實施例4:如圖1-4所示，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0064]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0065]所述傳聲器支撐套13和傳聲器線陣列支撐桿15通過緊固螺栓17來壓緊。
[0066]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0067]所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II 23安裝在縱向滑塊19上；所述傳聲器線陣列支撐桿15通過夾持圈5安裝在橫向滑塊18上，螺栓I 16夾緊夾持圈5。
[0068]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0069]所述底座包括螺母1、底板支撐螺栓2、軸承3、底板4 ;底板4通過螺母1、底板支撐螺栓2進行固定，縱向絲杠8下方由軸承3支撐。
[0070]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0071]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0072]實施例5:如圖1-4所不，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0073]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0074]所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠10、橫向滑臺11、橫向滑塊18、橫向聯軸器21、手輪22組成；其中，手輪22通過橫向聯軸器21帶動橫向絲杠10轉動，橫向絲杠10轉動帶動橫向滑塊18在橫向滑臺11上橫向滑動。
[0075]所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II 23安裝在縱向滑塊19上；所述傳聲器線陣列支撐桿15通過夾持圈5安裝在橫向滑塊18上，螺栓I 16夾緊夾持圈5。
[0076]所述陣列支架縱向運動系統由步進電機6、縱向聯軸器7、縱向絲杠8、縱向滑臺9、縱向滑塊19組成；所述步進電機6通過縱向聯軸器7帶動縱向絲杠8轉動，縱向絲杠8轉動帶動縱向滑塊19在縱向滑臺9上縱向滑動。
[0077]所述底座包括螺母1、底板支撐螺栓2、軸承3、底板4 ;底板4通過螺母1、底板支撐螺栓2進行固定，縱向絲杠8下方由軸承3支撐。
[0078]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0079]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0080]實施例6:如圖1-4所不，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0081]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0082]所述傳聲器線陣列支撐桿15上通過傳聲器支撐套13固定兩個定位柱12。
[0083]所述傳聲器線陣列支撐桿15—側設有滑竿20，傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在滑竿20上。
[0084]所述傳聲器支撐套13和傳聲器線陣列支撐桿15通過緊固螺栓17來壓緊。
[0085]所述傳聲器支撐套13徑向為弧狀凹陷形狀。
[0086]所述傳聲器線陣列支撐桿15與所述傳聲器支撐套13接觸處形狀為弧狀凸起。
[0087]實施例7:如圖1-4所示，一種傳聲器線陣列定位裝置，包括傳聲器支撐套13、傳聲器14、傳聲器線陣列支撐桿15、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座；
[0088]傳聲器14通過傳聲器支撐套13固定在傳聲器線陣列支撐桿15上，傳聲器線陣列支撐桿15安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。
[0089]上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:包括傳聲器支撐套(13)、傳聲器(14)、傳聲器線陣列支撐桿(15)、陣列支架縱向運動系統、陣列支架橫向運動系統、底座； 傳聲器(14)通過傳聲器支撐套(13)固定在傳聲器線陣列支撐桿(15)上，傳聲器線陣列支撐桿(15 )安裝在陣列支架橫向運動系統上，做橫向運動，整個陣列支架橫向運動系統安裝在陣列支架縱向運動系統上，做縱向運動，陣列支架縱向運動系統底部固定在底座上。2.根據權利要求1所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述傳聲器線陣列支撐桿(15 )上通過傳聲器支撐套(13 )固定兩個定位柱(12 )。3.根據權利要求1所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述傳聲器線陣列支撐桿(15)—側設有滑竿(20)，傳聲器(14)通過傳聲器支撐套(13)固定在滑竿(20)上。4.根據權利要求1所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述傳聲器支撐套(13)和傳聲器線陣列支撐桿(15)通過緊固螺栓(17)來壓緊。5.根據權利要求1至4中任一項所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述陣列支架橫向運動系統由橫向絲杠(10)、橫向滑臺(11)、橫向滑塊(18)、橫向聯軸器(21)、手輪(22)組成；其中，手輪(22)通過橫向聯軸器(21)帶動橫向絲杠(10)轉動，橫向絲杠(10)轉動帶動橫向滑塊(18 )在橫向滑臺(11)上橫向滑動。6.根據權利要求5所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述陣列支架橫向運動系統通過螺栓II (23)安裝在縱向滑塊(19)上；所述傳聲器線陣列支撐桿(15)通過夾持圈(5)安裝在橫向滑塊(18)上，螺栓I (16)夾緊夾持圈(5)。7.根據權利要求1至4中任一項所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述陣列支架縱向運動系統由步進電機(6)、縱向聯軸器(7)、縱向絲杠(8)、縱向滑臺(9)、縱向滑塊(19)組成；所述步進電機(6)通過縱向聯軸器(7)帶動縱向絲杠(8)轉動，縱向絲杠(8)轉動帶動縱向滑塊(19)在縱向滑臺(9)上縱向滑動。8.根據權利要求7所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述底座包括螺母(I)、底板支撐螺栓(2)、軸承(3)、底板(4);底板(4)通過螺母(1)、底板支撐螺栓(2)進行固定，縱向絲杠(8)下方由軸承(3)支撐。9.根據權利要求1所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述傳聲器支撐套(13)徑向為弧狀凹陷形狀。10.根據權利要求1所述的傳聲器線陣列定位裝置，其特征在于:所述傳聲器線陣列支撐桿(15)與所述傳聲器支撐套(13)接觸處形狀為弧狀凸起。
【文檔編號】G01H17/00GK205537941SQ201520871240
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月4日
【發明人】杜寶, 柳小勤, 羅健, 方昕, 伍星, 劉暢, 劉韜, 謝金葵
【申請人】昆明理工大學, 四川虹微技術有限公司