聲源識(shí)別定位系統(tǒng)(波束形成法)校準(zhǔn)規(guī)范

本規(guī)范適用于空氣聲平面陣列聲源識(shí)別定位系統(tǒng)(波束形成法)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF1001—2011通用計(jì)量術(shù)語及定義JJF1034—2005聲學(xué)計(jì)量名詞術(shù)語及定義GB3102.5電學(xué)和磁學(xué)的量和單位GB3102.7聲學(xué)的量和單位GB/T6882—2008聲學(xué)聲壓法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí)消聲室和半消聲室精密法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計(jì)量單位JJF1001—2011和JJF1034—2005界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。在與聲陣列軸向垂直方向上可分辨的兩個(gè)聲源的聲中心之間的最小距離。在對(duì)單聲源識(shí)別定位的成像區(qū)域內(nèi)，主瓣與最大旁瓣的聲壓級(jí)之差。3.3定位誤差localizationerror在與聲陣列軸向垂直方向上，實(shí)際聲源中心點(diǎn)與聲成像區(qū)域內(nèi)聲壓最大值處的距離偏差。聲源識(shí)別定位系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“聲源定位系統(tǒng)”)基于傳聲器陣列測(cè)量技術(shù)，通過特定形狀的傳聲器陣列。測(cè)量一定空間內(nèi)聲波信號(hào)到達(dá)各傳聲器的相位差異以及聲波的幅值。經(jīng)波束形成方法計(jì)算得到以圖像的方式顯示聲場(chǎng)及聲源在空間的分布。聲源定位系統(tǒng)一般由傳聲器陣列、攝像頭、陣列信號(hào)采集分析單元以及陣列信號(hào)分析軟件等組成，主要應(yīng)用于聲源識(shí)別與定位。5計(jì)量特性5.1橫向空間分辨力聲源定位系統(tǒng)在距標(biāo)準(zhǔn)聲源1m處，對(duì)于1kHz中心頻率的橫向空間分辨力一般 123m發(fā)生r?——標(biāo)準(zhǔn)聲源1在成像圖形上(3dB顯示范圍》聲壓最大值處到其邊界的距wNa)如圖3所示，在標(biāo)準(zhǔn)聲源正前方1m處布置工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，設(shè)定聲顛信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)的頻率為f,調(diào)節(jié)輸出電壓幅值使標(biāo)準(zhǔn)傳聲器處聲壓級(jí)比背景噪聲b)移除工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，將聲源定位系統(tǒng)傳聲器陣列的中心點(diǎn)正對(duì)心點(diǎn)，兩中心位置相距1m(若該產(chǎn)品的工作距離未包含1m,也可取該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)c)標(biāo)準(zhǔn)聲源發(fā)出聲信號(hào)，測(cè)量持續(xù)時(shí)間依照本規(guī)范7.2.1d)進(jìn)行。從0dB開始逐漸增大聲源定位系統(tǒng)圖形顯示的動(dòng)態(tài)范圍(步進(jìn)建議取0.5dB),直到成像圖形上出現(xiàn)旁瓣，讀出此時(shí)成像圖形上的聲源主瓣聲壓級(jí)最大值L?,與旁瓣聲壓級(jí)最大值L?,用公式(2)計(jì)算f,頻點(diǎn)下聲源定位系統(tǒng)的主旁瓣抑制比D,。D,=Lu-Lz5a)如圖3所示，在標(biāo)準(zhǔn)聲源正前方1m處布置工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，設(shè)定聲頻信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)的頻率為f,調(diào)節(jié)輸出電壓幅值使標(biāo)準(zhǔn)傳聲器處聲壓級(jí)比背景噪聲b)移除工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，將聲源定位系統(tǒng)傳聲器陣列的中心點(diǎn)正對(duì)標(biāo)準(zhǔn)聲源的中心點(diǎn)，兩中心位置相距1m(若該產(chǎn)品的工作距離未包含1m,也可取該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)c)標(biāo)準(zhǔn)聲源發(fā)出聲信號(hào)。測(cè)量持續(xù)時(shí)間依照本規(guī)范7.2.1d)進(jìn)行。調(diào)系統(tǒng)圖形顯示的動(dòng)態(tài)范圍為3dB,讀出聲成像圖形上聲壓最大值處的坐標(biāo)位置(xg,Ym)。用公式(3)計(jì)算f,顆點(diǎn)下聲源定位系統(tǒng)的定位誤差M,M?=√Cμ-xn)2+(ya-yu)所有的數(shù)據(jù)應(yīng)先計(jì)算，后修約。橫向空間分辨力、定位誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)修約至聲源定位系統(tǒng)校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度按JJF1059.1—2012的要求評(píng)定，不確定聲源定位系統(tǒng)的復(fù)校時(shí)間間隔一般為1年。復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短取決于其使用情82主旁瓣抑制比(測(cè)量距離1m) 本示例以聲源定位系統(tǒng)的主旁瓣抑制比參數(shù)為范例。進(jìn)行測(cè)量不確定度的評(píng)定。將聲源定位系統(tǒng)傳聲器陣列的中心點(diǎn)正對(duì)標(biāo)準(zhǔn)聲源的中心點(diǎn)，兩中心位置相距1m。標(biāo)準(zhǔn)聲源發(fā)出聲信號(hào)，從0dB開始逐漸增大聲源定位系統(tǒng)圖形顯示的動(dòng)態(tài)范圍，直到成像圖形上出現(xiàn)旁瓣。讀出此時(shí)成像圖形上的聲源主瓣聲壓級(jí)最大值與旁瓣聲壓級(jí)最大值之差，即為f,時(shí)聲源定位系統(tǒng)的主旁瓣抑制比。以1kHz頻點(diǎn)為例進(jìn)行不確定度的評(píng)定，其他頻點(diǎn)的重復(fù)性及不確定度結(jié)果也列于本附錄中。C.2測(cè)量模型根據(jù)本規(guī)范的方法。主旁瓣抑制比D按式C.1計(jì)算：式中：D——主旁瓣抑制比，dB;L?——主瓣最大聲壓級(jí)。dB;L?—旁瓣最大聲壓級(jí)，dB。C.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定校準(zhǔn)主旁瓣抑制比參數(shù)時(shí)，用A類方法評(píng)定的不確定度主要來源于測(cè)量的重復(fù)性(標(biāo)準(zhǔn)偏差s)并用x;表示，在各測(cè)試中心頻率上的測(cè)