CN110312196B - 一种声矢量传感器灵敏度测量装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种声矢量传感器灵敏度测量装置及系统，该声矢量传感器灵敏度测量装置包括：声源模块、驻波管以及参考麦克风；驻波管上开设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔，第二通孔以及第三通孔位于管壁；声源模块设置在驻波管的第一管口，参考麦克风设置在第一通孔内，第二通孔用于容纳声压传感器，第三通孔用于容纳热线传感器；其中，声源模块产生的声音信号在驻波管内部传播后，能够被参考麦克风、热线传感器以及声压传感器所采集并传输至分别与参考麦克风、热线传感器以及声压传感器连接的处理装置，用于灵敏度的计算。因此，通过一个装置可以实现对两种声矢量传感器灵敏度进行测量，从而使测量更加方便、成本更低。

Description

一种声矢量传感器灵敏度测量装置及系统

技术领域

本申请涉及声矢量传感器领域，具体而言，涉及一种声矢量传感器灵敏度测量装置及系统。

背景技术

声矢量传感器俗称麦克风，是一种将声音信号转换成电学信号的装置，根据用于测量声场中的标量参数的不同，声矢量传感器可以包括声压传感器，通过测量声压来获得声场信息；热线传感器，通过检测质点振速来获得声场信息等。

声矢量传感器可以测试其灵敏度、频响、指向性等声学特性，传统方式是在消声室内实现，其测量工作对设备和条件的要求都较苛刻，会造成较高的成本。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种声矢量传感器灵敏度测量装置及系统，用以解决测量成本较高的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本申请实施例提供一种声矢量传感器灵敏度测量装置，待测的声矢量传感器包括热线传感器以及声压传感器，所述灵敏度测量装置包括：声源模块、驻波管以及参考麦克风；所述驻波管上开设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔，所述第二通孔以及第三通孔位于管壁；所述声源模块设置在所述驻波管的第一管口，所述第一通孔用于容纳所述参考麦克风，所述第二通孔用于容纳所述声压传感器，所述第三通孔用于容纳所述热线传感器；其中，所述声源模块产生的声音信号在所述驻波管内部传播后，能够被所述参考麦克风、所述热线传感器以及所述声压传感器所采集并传输至分别与所述参考麦克风、所述热线传感器以及所述声压传感器连接的处理装置，用于灵敏度的计算。因此，本申请实施例提供的声矢量传感器灵敏度测量装置既可以对声压传感器的灵敏度进行测量，也可以对热线传感器的灵敏度进行测量，即通过一个装置可以实现对两种声矢量传感器灵敏度进行测量，从而使测量更加方便、成本更低。同时，该声矢量传感器灵敏度测量装置在测量时可以处于完全隔音的状态，既保证了测量的准确度，也简化了测量的环境需求，降低了测量成本。

在本申请的可选实施例中，所述第一通孔开设在所述驻波管中一个声压最大的位置，其中，所述声压为所述声音信号在所述驻波管中传播时传播介质压强的变化量。因此，在测量时，参考麦克风可以设置在驻波管中一个声压最大的位置，从而提高测量精度，并且可以简化对测量数据的处理过程。

在本申请的可选实施例中，所述驻波管包括第一盖体，所述第一盖体设置在所述驻波管的与所述第一管口方向相反的第二管口，所述第一通孔开设在所述第一盖体上；其中，所述驻波管的第二管口与所述驻波管的第一管口位于所述驻波管上相对的两端。因此，驻波管中声压最大的位置可能为驻波管的第二管口，此时，参考麦克风可以设置在位于第二管口处的第一盖体上，第一盖体可以保证驻波管在测量时完全隔音，同时提高测量精度，并且可以简化对测量数据的处理过程。

在本申请的可选实施例中，所述第二通孔开设的位置为所述驻波管中声压最大处。因此，在测量时，声压传感器可以设置在驻波管中另一个声压最大的位置，此时，该声压传感器的灵敏度可以较为容易的计算出来，即该声压传感器的灵敏度为声压传感器测量得到的声压数值与参考麦克风测量得到的声压数值的比值。

在本申请的可选实施例中，所述第三通孔开设在所述驻波管中声质点振速最大处，其中，所述声质点振速为所述声音信号在所述驻波管中传播时引起所述传播介质在平衡位置附近的振动速度。因此，在测量时，热线传感器可以设置在驻波管中声质点振速最大处，此时，该热线传感器的灵敏度可以较为容易的计算出来，即该热线传感器的灵敏度为热线传感器测量得到的声质点振速数值与参考麦克风测量得到的声压数值的比值。

在本申请的可选实施例中，所述声矢量传感器灵敏度测量装置还包括：柱塞；所述柱塞的形状与所述第二通孔和/或所述第三通孔匹配，用于阻塞通孔以隔离所述驻波管内的声音信号。因此，在声矢量传感器灵敏度测量装置仅利用第二通孔或者第三通孔进行测量时，可以在未使用的第三通孔或者第二通孔处设置柱塞，以阻塞通孔以隔离驻波管内的声音信号，从而保证测量的准确性。

在本申请的可选实施例中，所述声矢量传感器灵敏度测量装置还包括：接插件；所述接插件用于连接所述第二通孔与所述声压传感器，和/或，用于连接所述第三通孔与所述热线传感器。因此，在声矢量传感器灵敏度测量装置利用第二通孔或者第三通孔进行测量时，可以在第二通孔或者第三通孔处设置接插件，以在连接第二通孔与声压传感器或者连接第三通孔与热线传感器时，阻塞通孔以隔离驻波管内的声音信号，从而保证测量的准确性。

在本申请的可选实施例中，所述第三通孔与所述驻波管的第二端的距离其中，c为声速，f为所述声音信号在所述驻波管中的传播频率，n为正奇数。因此，测量时热线传感器设置的位置可以根据声音信号在驻波管中的传播频率决定，从而保证在提高测量精度的同时，可以简化对测量数据的处理过程。

在本申请的可选实施例中，所述第二通孔与所述驻波管的第二端的距离其中，c为声速，f为所述声音信号在所述驻波管中的传播频率，n为非负整数。因此，测量时声压传感器设置的位置可以根据声音信号在驻波管中的传播频率决定，从而保证在提高测量精度的同时，可以简化对测量数据的处理过程。

第二方面，本申请实施例提供一种声矢量传感器灵敏度测量系统，包括：处理装置以及第一方面所述的声矢量传感器灵敏度测量装置；所述处理装置用于采集参考麦克风的声压、热线传感器的声质点振速以及声压传感器的声压，并进行灵敏度的计算。因此，本申请实施例提供的声矢量传感器灵敏度测量系统既可以对声压传感器的灵敏度进行测量，也可以对热线传感器的灵敏度进行测量，即通过一个系统可以实现对两种声矢量传感器灵敏度进行测量，从而使测量更加方便、成本更低。同时，该声矢量传感器灵敏度测量系统在测量时可以处于完全隔音的状态，既保证了测量的准确度，也简化了测量的环境需求，降低了测量成本。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种声矢量传感器灵敏度测量装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的驻波管中声质点振速与声压的分布示意图；

图3为测量得到的热线传感器的灵敏度与声音信号的频率的关系示意图。

图标：100-声矢量传感器灵敏度测量装置；110-声源模块；120-驻波管；121-第一通孔；122-第二通孔；123-第三通孔；124-第一管口；125-第二管口；126-第一盖体；127-第二盖体；130-参考麦克风；140-柱塞；150-接插件；160-底座；200-热线传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

声矢量传感器是一种将声音信号转换成电学信号的装置，其中，声矢量传感器可以包括声压传感器以及热线传感器。声压传感器可以感受声压并将其转换成可输出信号，热线传感器可以感受声质点振速并将其转换成可输出信号。声矢量传感器的灵敏度是评判声矢量传感器性能的重要参数，其中，声矢量传感器的灵敏度为在规定的频率处或规定的频率段内，以参考轴为基准的规定声入射方向上声矢量传感器的输出电动势与声压之比，单位为mV/Pa(可转换为mV/(m/s))。作为一种实施方式，在测量一个声矢量传感器时，可以通过一个参考麦克风的标准声压值，确定待测声矢量传感器的灵敏度。根据上述原理，本申请的至少一个实施例中，声矢量传感器灵敏度测量装置100中的声源模块110发出的声音信号，在驻波管120内部的无声环境中传播后，能够被参考麦克风130、热线传感器200和/或声压传感器所采集并传输至处理装置，用于灵敏度的计算。其中，该装置的具体结构将在下述实施例中进行详细的介绍。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种声矢量传感器灵敏度测量装置的结构示意图，该声矢量传感器灵敏度测量装置100包括：声源模块110、驻波管120以及参考麦克风130；驻波管120上开设有第一通孔121、第二通孔122以及第三通孔123，第二通孔122以及第三通孔123位于管壁；声源模块110设置在驻波管120的第一管口124，第一通孔121用于容纳参考麦克风130，第二通孔122用于容纳声压传感器，第三通孔123用于容纳热线传感器200；其中，声源模块110产生的声音信号在驻波管120内部传播后，能够被参考麦克风130、热线传感器200以及声压传感器所采集并传输至分别与参考麦克风130、热线传感器200以及声压传感器连接的处理装置，用于灵敏度的计算。

示例性的，本申请实施例提供的声矢量传感器灵敏度测量装置100可以包括一个或者多个用于发出声源的声源模块110，该声源模块110设置在驻波管120的第一管口124，其中，声源模块110可以为扬声器、蜂鸣器等。声源模块110发出声音，以平面波在驻波管120中传播，遇到驻波管120第二管口125处的管壁后，发生反射，相当于驻波管120中存在两列相同频率但以相反方向行进的平面波，则管中建立起驻波场。其中，驻波管120的第一管口124以及第二管口125位于驻波管120上相对的两端。

需要说明的是，本申请实施例对驻波管120的形状、大小以及材质均不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。例如：驻波管120可以为圆柱形管、方管等，驻波管120可以采用亚克力、铝合金等声阻抗远大于空气中声阻抗的材质，其中，声阻抗是媒质固有的一个常数，指媒质密度与媒质中声速的乘积。作为一种实施方式，驻波管120可以设计为结构紧凑、重量轻、外形尺寸小。

驻波管120上开设有第一通孔121、第二通孔122以及第三通孔123。参考麦克风130可以设置在第一通孔121内，第一通孔121可以设置在驻波管120侧壁的任意位置上或者设置在驻波管120的第二管口125处；声压传感器可以设置在第二通孔122内，热线传感器200可以设置在第三通孔123内，第二通孔122以及第三通孔123可以设置在驻波管120的管壁上。其中，本申请实施例对第一通孔121、第二通孔122以及第三通孔123的大小以及形状均不作具体的限定，第一通孔121、第二通孔122以及第三通孔123可以为圆形、正方形等形状，大小可以与参考麦克风130、声压传感器或者热线传感器200的大小匹配，也可以不与参考麦克风130、声压传感器或者热线传感器200的大小匹配，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。

在想要测量声压传感器的灵敏度时，将参考麦克风130插入第一通孔121中，同时将待测声压传感器插入第二通孔122中，声源模块110发出声音信号并在驻波管120内部形成驻波场。参考麦克风130以及声压传感器分别接收到声音信号，并将接收到的声音信号转换为对应的电学信号输出至外部的处理装置中，处理装置根据参考麦克风130输出的电学信号以及声压传感器输出的电学信号确定该声压传感器的灵敏度。

同理，在想要测量热线传感器200的灵敏度时，将参考麦克风130插入第一通孔121中，同时将待测热线传感器200插入第三通孔123中，声源模块110发出声音信号并在驻波管120内部形成驻波场。参考麦克风130以及热线传感器200分别接收到声音信号，并将接收到的声音信号转换为对应的电学信号输出至外部的处理装置中，处理装置根据参考麦克风130输出的电学信号以及热线传感器200输出的电学信号确定该热线传感器200的灵敏度。

除此之外，还可以同时测量声压传感器以及热线传感器200。将参考麦克风130插入第一通孔121中，同时将待测声压传感器插入第二通孔122中以及将待测热线传感器200插入第三通孔123中，声源模块110发出声音信号并在驻波管120内部形成驻波场。参考麦克风130、声压传感器以及热线传感器200分别接收到声音信号，并将接收到的声音信号转换为对应的电学信号输出至外部的处理装置中，处理装置根据参考麦克风130输出的电学信号、声压传感器输出的电学信号以及热线传感器200输出的电学信号确定该声压传感器以及热线传感器200的灵敏度。

其中，处理装置根据参考麦克风130输出的电学信号以及声压传感器或者热线传感器200输出的电学信号确定该声压传感器或者该热线传感器200的灵敏度的方式可以有多种。举例来说，参考麦克风130以及声压传感器输出的电学信号可以为参考麦克风130或者声压传感器处的声压大小，热线传感器200输出的电学信号可以为热线传感器200处的声质点振速。其中，声压为声音信号在驻波管120中传播时传播介质压强的变化量，声质点振速为声音信号在驻波管120中传播时引起传播介质在平衡位置附近的振动速度。此时，声压传感器的灵敏度由参考麦克风130的声压大小以及声压传感器的声压大小决定，热线传感器200的灵敏度由参考麦克风130的声压大小以及热线传感器200的声质点振速大小决定。原理如下：

假设驻波管120管长为l，驻波管120内部平面波中任意一点x处的声压大小为：

p(x)＝Ae^-ikx+Be^ikx，

其中，x为驻波管120中心轴方向上的点与声源模块110的距离，p(x)为x处的声压，A和B为声波幅值，k为波数，Ae^-ikx为沿正x方向传播的声音信号，Be^ikx为沿负x方向传播的声音信号。

驻波管120内部平面波中任意一点x处的质点振速大小为：

其中，ρ为空气密度，c为空气中声速。

由边界条件：(1)在x＝0处，声质点振速u(0)＝U；(2)管壁末端处，声质点振速u(1)＝0。可以求出A和B的值：

则

其中，U为x处的电动势，l为驻波管120的长度。

需要说明的是，在测量声矢量传感器的灵敏度时，为了保证测量的准确性，可以使待测声矢量传感器以及参考麦克风130位于完全隔音的环境中。作为一种实施方式，可以将整个声矢量传感器灵敏度测量装置100放置于一个消音室中；作为另一种方式，可以使驻波管120内部在测量过程中处于完全隔音的状态，待测声矢量传感器以及参考麦克风130接收声音信号的部分在测量过程中位于驻波管120内部，以实现待测声矢量传感器以及参考麦克风130位于完全隔音的环境中的目的。

举例来说，测量声压传感器的灵敏度时，待测声压传感器设置在第二通孔122处，探入深度可以恰与管内壁平齐；测量热线传感器200的灵敏度时，待测热线传感器200设置在第三通孔123处，探入深度可以为热线传感器200开窗全部探入管内。此时，待测声压传感器以及待测热线传感器200接收声音信号的部分在测量过程中位于驻波管120内部，处于完全隔音的状态，从而保证测量的准确性。除此之外，本申请实施例还提供了多种保证驻波管120内部处于完全隔音状态的方式，将在后续实施例中进行介绍。

在本申请实施例中，本申请实施例提供的声矢量传感器灵敏度测量装置100既可以对声压传感器的灵敏度进行测量，也可以对热线传感器200的灵敏度进行测量，即通过一个装置可以实现对两种声矢量传感器灵敏度进行测量，从而使测量更加方便、成本更低。同时，该声矢量传感器灵敏度测量装置100在测量时可以处于完全隔音的状态，既保证了测量的准确度，也简化了测量的环境需求，降低了测量成本。

进一步的，第一通孔121开设在驻波管120中一个声压最大的位置。

示例性的，为了便于处理装置根据参考麦克风130输出的声压大小确定待测声矢量传感器的灵敏度，可以将参考麦克风130设置在驻波管120中一个声压最大的位置，即将第一通孔121开设在驻波管120中一个声压最大的位置。

举例来说，请参照图2，图2为本申请实施例提供的驻波管中声质点振速与声压的分布示意图，其中，驻波管120管长为0.36米，声源模块110播放1000赫兹的声音信号，且该声音信号沿驻波管120中心轴传播。可以看出，虚线表示驻波管120中某点的声压与该点距离驻波管120第二管口125的距离的对应关系，在0.1775米以及0米处，声压存在最大值；实线表示驻波管120中某点的声质点振速与该点距离驻波管120第二管口125的距离的对应关系，在0.08575米处，声质点振速存在最大值。此时，可以将第一通孔121开设在0.1775米或者0米处。

在本申请实施例中，在测量时，参考麦克风130可以设置在驻波管120中一个声压最大的位置，从而提高测量精度，并且可以简化对测量数据的处理过程。

进一步的，驻波管120包括第一盖体126，第一盖体126设置在驻波管120的与第一管口124方向相反的第二管口125，第一通孔121开设在第一盖体126上。

示例性的，在上述图2的例子中，当第一通孔121开设在0.36米处时，此处位于驻波管120的第二管口125处。因此，当第一通孔121需要设置在第二管口125处时，驻波管120可以包括一个第一盖体126，该第一盖体126设置在驻波管120的第二管口125，第一通孔121开设在该第一盖体126上。为了保证测量结果的准确性较高，第一通孔121的中心可以与驻波管120的中心轴线处于同一条直线上。

需要说明的是，第一盖体126与驻波管120可以为一体成型的，也可以为分开的两个部件。当第一盖体126与驻波管120为分开的两个部件时，为了保证驻波管120内部处于完全隔音状态，第一盖体126设置在第二管口125处时可以为密封设置。

在本申请实施例中，驻波管120中声压最大的位置可能为驻波管120的第二管口125，此时，参考麦克风130可以设置在位于第二管口125处的第一盖体126上，第一盖体126可以保证驻波管120在测量时完全隔音，同时提高测量精度，并且可以简化对测量数据的处理过程。

进一步的，第二通孔122开设的位置为驻波管120中局部声压最大处。

示例性的，为了便于处理装置根据声压传感器输出的声压大小确定待测声压传感器的灵敏度，可以将声压传感器设置在驻波管120中局部声压最大的位置，即将第二通孔122开设在驻波管120中局部声压最大的位置。

以图2为例，可以将第二通孔122开设在0.1775米或者0米处。作为一种实施方式，当第一通孔121开设在0.1775米处时，第二通孔122可以开设在0米处；当第一通孔121开设在0米处时，第二通孔122可以开设在0.1775米处。

在本申请实施例中，在测量时，声压传感器可以设置在驻波管120中另一个声压最大的位置，此时，该声压传感器的灵敏度可以较为容易的计算出来，即该声压传感器的灵敏度为声压传感器测量得到的声压数值与参考麦克风130测量得到的声压数值的比值。

进一步的，第三通孔123开设在驻波管120中声质点振速最大处。

示例性的，为了便于处理装置根据热线传感器200输出的声压大小确定待测热线传感器200的灵敏度，可以将热线传感器200设置在驻波管120中声质点振速最大的位置，即将第三通孔123开设在驻波管120中声质点振速最大的位置。以图2为例，可以将第三通孔123开设在0.08575米处。

在本申请实施例中，在测量时，热线传感器200可以设置在驻波管120中声质点振速最大处，此时，该热线传感器200的灵敏度可以较为容易的计算出来，即该热线传感器200的灵敏度为热线传感器200测量得到的声质点振速数值与参考麦克风130测量得到的声压数值的比值。

进一步的，声矢量传感器灵敏度测量装置100还包括：柱塞140；柱塞140的形状与第二通孔122和/或第三通孔123匹配，用于阻塞通孔以隔离驻波管120内的声音信号。

示例性的，为了保证驻波管120内部处于完全隔音状态，声矢量传感器灵敏度测量装置100还可以包括一个或者多个柱塞140，柱塞140的形状可以与第一通孔121、第二通孔122、第三通孔123匹配。当仅测量声压传感器的灵敏度时，可以利用柱塞140阻塞第三通孔123，从而防止外部声音从第三通孔123中进入驻波管120；当仅测量热线传感器200的灵敏度时，可以利用柱塞140阻塞第二通孔122，从而防止外部声音从第二通孔122中进入驻波管120。当声矢量传感器灵敏度测量装置100处于闲置状态时，可以利用柱塞140阻塞第一通孔121、第二通孔122以及第三通孔123，防止灰尘进入驻波管120内部。

需要说明的是，柱塞140的形状以及材质本申请实施例不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。例如：柱塞140可以为圆柱型、蘑菇型等，柱塞140可以采用亚克力、铝合金等声阻抗远大于空气中声阻抗的材质等。

在本申请实施例中，在声矢量传感器灵敏度测量装置100仅利用第二通孔122或者第三通孔123进行测量时，可以在未使用的第三通孔123或者第二通孔122处设置柱塞140，以阻塞通孔以隔离驻波管120内的声音信号，从而保证测量的准确性。

进一步的，声矢量传感器灵敏度测量装置100还包括：接插件150；接插件150用于连接第二通孔122与所压传感器，和/或，用于连接第三通孔123与热线传感器200。

示例性的，为了保证驻波管120内部处于完全隔音状态，声矢量传感器灵敏度测量装置100还可以包括一个或者多个接插件150，接插件150的形状可以与第一通孔121、第二通孔122、第三通孔123匹配。当测量声压传感器的灵敏度时，可以利用接插件150连接参考麦克风130与第一通孔121以及连接声压传感器与第二通孔122，从而既可以将参考麦克风130以及声压传感器固定在驻波管120上，也可以防止外部声音从参考麦克风130与第一通孔121的缝隙间以及声压传感器与第二通孔122的缝隙间进入驻波管120；同理，当测量热线传感器200的灵敏度时，可以利用接插件150连接参考麦克风130与第一通孔121以及连接热线传感器200与第三通孔123，从而既可以将参考麦克风130以及热线传感器200固定在驻波管120上，也可以防止外部声音从参考麦克风130与第一通孔121的缝隙间以及热线传感器200与第三通孔123的缝隙间进入驻波管120。

需要说明的是，接插件150的形状以及材质本申请实施例不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。例如：接插件150可以为圆环型、蘑菇型等，接插件150可以采用亚克力、铝合金等声阻抗远大于空气中声阻抗的材质等。

在本申请实施例中，在声矢量传感器灵敏度测量装置100利用第二通孔122或者第三通孔123进行测量时，可以在第二通孔122或者第三通孔123处设置接插件150，以在连接第二通孔122与声压传感器或者连接第三通孔123与热线传感器200时，阻塞通孔以隔离驻波管120内的声音信号，从而保证测量的准确性。

进一步的，第三通孔123与驻波管120的第二端的距离其中，c为声速，f为声音信号在驻波管120中的传播频率，n为正奇数。

示例性的，根据上述实施例中所述的原理，第三通孔123与驻波管120的第二端的距离可以改变。作为一种实施方式，第三通孔123与驻波管120的第二端的距离可以为：

其中，n可以为1，3，5等正奇数。

在本申请实施例中，测量时热线传感器200设置的位置可以根据声音信号在驻波管120中的传播频率决定，从而保证在提高测量精度的同时，可以简化对测量数据的处理过程。

进一步的，第二通孔122与驻波管120的第二端的距离其中，c为声速，f为声音信号在驻波管120中的传播频率，n为非负整数数。

示例性的，根据上述实施例中所述的原理，第二通孔122与驻波管120的第二端的距离可以改变。作为一种实施方式，第二通孔122与驻波管120的第二端的距离可以为：

其中，n可以为0，1，2等非负整数。

在本申请实施例中，测量时声压传感器设置的位置可以根据声音信号在驻波管120中的传播频率决定，从而保证在提高测量精度的同时，可以简化对测量数据的处理过程。

进一步的，驻波管120还包括：第二盖体127；第二盖体127设置在驻波管120的第一管口124。

示例性的，为了保证驻波管120内部处于完全隔音状态，驻波管120还可以包括一个第二盖体127，该第二盖体127设置在驻波管120的第一管口124，声源模块110设置在第一盖体126与第一管口124之间。为了保证测量结果的准确性较高，声源模块110的中心可以与驻波管120的中心轴线处于同一条直线上。

需要说明的是，第二盖体127与驻波管120可以为一体成型的，也可以为分开的两个部件。当第二盖体127与驻波管120为一体成型时，声源模块110可以为固定在声矢量传感器灵敏度测量装置100中；当第二盖体127与驻波管120为分开的两个部件时，为了保证驻波管120内部处于完全隔音状态，第二盖体127设置在第二管口125处时可以为密封设置。

在本申请实施例中，第一管口124处设置有第二盖体127，第二盖体127可以保证驻波管120在测量时完全隔音，同时提高测量精度，并且可以简化对测量数据的处理过程。

进一步的，声矢量传感器灵敏度测量装置100还包括：底座160。

在本申请实施例中，声矢量传感器灵敏度测量装置100还可以包括一个或者多个底座160，用于使声矢量传感器灵敏度测量装置100可以放置在桌面上进行测量。

以图1所示的声矢量传感器灵敏度测量装置100为例，该声矢量传感器灵敏度测量装置100包括声源模块110、驻波管120、参考麦克风130、柱塞140、接插件150以及底座160。驻波管120包括第一盖体126以及第二盖体127，第一盖体126设置在第二管口125处，第二盖体127设置在第一管口124处。驻波管120的大小为：内径为50毫米，外径最大处为68毫米，管长为360毫米。第一通孔121开设在第一盖体126上，第二通孔122开设在驻波管120上与第二管口125相距171.5毫米处，第三通孔123开设在驻波管120上与第二管口125相距85.75毫米处。

测量声压传感器灵敏度的过程中，声压传感器测得的声压数值为p₁(单位Pa)，参考麦克风130测得的声压数值为p₂(单位Pa)，则可得到该声压传感器灵敏度等于测量热线传感器200灵敏度的过程中，热线传感器200测得的声压数值为u₁(单位V)，参考麦克风130测得的声压数值为p₂(单位Pa)，则可得到该热线传感器200灵敏度等于

设定声源模块110发出的声音信号为1000赫兹的信号，请参照图3，图3为测量得到的热线传感器的灵敏度与声音信号的频率的关系示意图。该测量结果与在消音室中测量得到的热线传感器200的灵敏度结果一致。

本申请实施例还提供一种声矢量传感器灵敏度测量系统，包括：处理装置以及声矢量传感器灵敏度测量装置100；处理装置用于采集参考麦克风130的声压、热线传感器200的声质点振速以及声压传感器的声压，并进行灵敏度的计算。

示例性的，声矢量传感器灵敏度测量系统可以包括处理装置以及声矢量传感器灵敏度测量装置100，其中，声矢量传感器灵敏度测量装置100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细的介绍，此处不再赘述。

处理装置可以包括采集模块以及计算模块，采集模块可以与参考麦克风130、热线传感器200以及声压传感器连接，用于采集参考麦克风130的声压、热线传感器200的声质点振速以及声压传感器的声压，并将采集到的数据发送给计算模块，计算模块根据接收到的数据确定热线传感器200以及声压传感器的灵敏度。其中，处理装置根据参考麦克风130输出的电学信号以及声压传感器或者热线传感器200输出的电学信号确定该声压传感器或者该热线传感器200的灵敏度的方式可以有多种，此处不再赘述。

在本申请实施例中，本申请实施例提供的声矢量传感器灵敏度测量系统既可以对声压传感器的灵敏度进行测量，也可以对热线传感器200的灵敏度进行测量，即通过一个系统可以实现对两种声矢量传感器灵敏度进行测量，从而使测量更加方便、成本更低。同时，该声矢量传感器灵敏度测量系统在测量时可以处于完全隔音的状态，既保证了测量的准确度，也简化了测量的环境需求，降低了测量成本。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，待测的声矢量传感器包括热线传感器以及声压传感器，所述灵敏度测量装置包括：声源模块、驻波管以及参考麦克风；

所述声源模块设置在所述驻波管的第一管口；

所述驻波管上开设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔，所述第二通孔以及第三通孔位于管壁，所述第一通孔用于容纳所述参考麦克风，所述第二通孔用于容纳所述声压传感器，所述第三通孔用于容纳所述热线传感器；

其中，所述声源模块产生的声音信号在所述驻波管内部传播后，能够被所述参考麦克风、所述热线传感器以及所述声压传感器所采集并传输至分别与所述参考麦克风、所述热线传感器以及所述声压传感器连接的处理装置，用于灵敏度的计算；

所述第二通孔开设的位置为所述驻波管中声压最大处；

所述第三通孔与所述驻波管的第二端的距离为

其中，c为声速，f为所述声音信号在所述驻波管中的传播频率，n为正奇数。

2.根据权利要求1所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述第一通孔开设在所述驻波管中一个声压最大的位置，其中，所述声压为所述声音信号在所述驻波管中传播时传播介质压强的变化量。

3.根据权利要求1所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述驻波管包括第一盖体，所述第一盖体设置在所述驻波管的与所述第一管口方向相反的第二管口，所述第一通孔开设在所述第一盖体上；其中，所述驻波管的第二管口与所述驻波管的第一管口位于所述驻波管上相对的两端。

4.根据权利要求2所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述第三通孔开设在所述驻波管中声质点振速最大处，其中，所述声质点振速为所述声音信号在所述驻波管中传播时引起所述传播介质在平衡位置附近的振动速度。

5.根据权利要求1所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述灵敏度测量装置还包括：柱塞；

所述柱塞的形状与所述第二通孔和/或所述第三通孔匹配，用于阻塞通孔以隔离所述驻波管内的声音信号。

6.根据权利要求1所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述灵敏度测量装置还包括：接插件；

所述接插件用于连接所述第二通孔与所述声压传感器，和/或，用于连接所述第三通孔与所述热线传感器。

7.根据权利要求1所述的声矢量传感器灵敏度测量装置，其特征在于，所述第二通孔与所述驻波管的第二端的距离

其中，c为声速，f为所述声音信号在所述驻波管中的传播频率，n为非负整数。

8.一种声矢量传感器灵敏度测量系统，其特征在于，包括：处理装置以及权利要求1-7任一项所述的声矢量传感器灵敏度测量装置；

所述处理装置用于采集参考麦克风的声压、热线传感器的声质点振速以及声压传感器的声压，并进行灵敏度的计算。