具体实施方式

本发明针对消声室测量中需要昂贵的消声室以及无法得到高精度的灵敏度校正曲线问题，提出一种基于驻波管和吸声材料的矢量传感器校正方法，在驻波管中利用两个声压传感器与吸声材料，快速测量矢量传感器的声压幅值灵敏度、质点振速幅值灵敏度以及相对相位灵敏度曲线，实现矢量传感器校正。

如图1所示，驻波管半径为D，材料厚度为L。扬声器放置在驻波管一端，驻波管另一端放置吸声材料，一个一维矢量传感器与2号声压传感器放置在距离吸声材料表面l的位置处，1号声压传感器放置在距离吸声材料表面l+d的位置处，两个声压传感器测量材料的表面阻抗。一维矢量传感器测量声压与质点振速响应值。

利用上述装置，测量灵敏度，实现对矢量传感器进行校正的流程为：

1、扬声器发出白噪声信号，一维矢量传感器和两个声压传感器同时记录测量得到的白噪声信号。

2、由位置信息以及声波波数k解算得到两个声压传感器的入射波传递函数H_I与反射波传递函数H_R：

H_I＝e^-jkd,H_R＝e^jkd

3、根据两个声压传感器的测量值p_ref1、p_ref2，解算出总声场的传递函数H₁₂：

4、通过入射波传递函数H_I、反射波传递函数H_p以及总声场的传递函数H₁₂计算吸声材料的反射系数r：

5、由反射系数r与空气的特性阻抗ρc计算矢量传感器所在位置处的声阻抗Z：

6、根据阻抗值Z与2号声压传感器测量的声压值p_ref2，得到矢量传感器所在位置处的参考质点振速u_ref：

7、由矢量传感器测试的声压值p_pu与2号声压传感器得到的声压值p_ref2计算声压幅值灵敏度S_p，绘制声压灵敏度曲线：

8、由参考质点振速u_ref与矢量传感器测试得到的质点振速值u_pu计算质点振速幅值灵敏度S_u，绘制质点振速灵敏度曲线：

9、由2号声压传感器测量的声压值p_ref2的相位值与矢量传感器所在位置处的参考质点振速u_ref的相位值计算得到理论的声压与质点振速的相对相位值

10、由矢量传感器测试的声压值p_pu的相位值与矢量传感器测试得到的质点振速值u_pu的相位值计算测试的声压与质点振速相对相位

11、由与计算得到矢量传感器相对相位校准值从而绘制得到相对相位灵敏度曲线：

本实施例的现场测试布置图如图2所示，驻波管直径大小为10cm，扬声器放置在驻波管右端，左端放置七块厚度为5cm玻璃纤维棉，一维矢量传感器与二号声压传感器距离材料表面l＝10cm，一号声压传感器距离二号声压传感器d＝5cm。

扬声器选取白噪声信号发声30s，三个传感器采集得到的数据，截取15s到25s之间的数据，如图3和图4所示。由一号声压传感器与二号声压传感器计算得到玻璃纤维棉的反射系数r如图5所示，表面阻抗Z如图6所示，计算得到的声压灵敏度曲线如图7所示，计算得到的质点振速灵敏度曲线如图8所示，计算得到的相对相位灵敏度曲线如图9所示。可以看出，本发明通过声压传感器计算的光滑表面阻抗曲线图可以快速测量得到矢量传感器的完整的声压幅值灵敏度、质点振速幅值灵敏度以及相对相位灵敏度曲线。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。