一种用于传声器风噪声抑制的装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510019218.6

申请日:

2015.01.15

公开号:

CN104506985A

公开日:

2015.04.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04R 1/08申请日:20150115|||公开

IPC分类号:

H04R1/08

主分类号:

H04R1/08

申请人:

中国电子科技集团公司第三研究所

发明人:

侍艳华; 周瑜; 赵龙江; 王坤博; 冯晖; 马宁; 冯杰

地址:

100015北京市朝阳区酒仙桥北路乙7号

优先权:

专利代理机构:

北京天盾知识产权代理有限公司11421

代理人:

陈红燕

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内容摘要

本发明涉及一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为流线型结构。本发明由于所述鼻锥及导流帽为能减小气流形成的风噪声的流线型结构,且所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽的外表面为光滑的表面,从而能够在高风速下降低气流与传声器结构相互作用产生的噪声,从而提高传声器在高风速下的测量精度。

权利要求书

权利要求书1.  一种用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构。2.  如权利要求1所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔。3.  如权利要求2所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。4.  如权利要求2或3所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。5.  如权利要求4所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述栅形条孔位于所述鼻锥的近锥底的位置。6.  如权利要求1或5所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器。7.  如权利要求6所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。8.  如权利要求7所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为螺纹连接。9.  如权利要求8所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔。10.  如权利要求1或9所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。

说明书

说明书一种用于传声器风噪声抑制的装置
技术领域
本发明属于传声器风噪声抑制技术领域,具体涉及一种用于传声器风噪声抑制的装置。
背景技术
传声器风噪声特指风与置于其中的传声器结构直接发生相互作用而产生的噪声。这种噪声不是由于风引起的环境背景风噪声。
传声器在室外环境下工作时,由于风的作用会引起极大的传声器风噪声,这种传声器风噪声影响极大的降低了传声器的探测距离和探测精度等关键指标,使装备的环境适应性能差。尤其是在高风速下,传声器风噪声的产生主要是传声器与空气流场发生比较剧烈的相互作用,空气流场由于传声器的作用,破坏了其均匀性,产生分离流、涡流和湍流,从而产生风噪声。风速越大,相互作用越强,产生的风噪声会越大。
传声器风噪声抑制技术是指通过对传声器采取适当的防风措施,如加装防风罩、风锥或空心罩筒,并对防风罩、风锥或空心罩筒的形状、结构等进行设计,减小风与传声器的直接作用,削弱对空气流场的影响,从而达到降低风噪声对声探测装备性能影响的目的,保证声探测装备在一定的风环境下能够正常工作。
为了达到抑制风噪声的目的,传声器的防风装置必须具备两个功能:防风功能和透声功能。防风功能是为传声器提供一个气流扰动小的相对稳定的环境;透声功能是保证目标声信号能够尽量少衰减的通过防风装置,让传声器能够探测到目标声信号。
传声器在高风速的环境(例如将传声器安装在高速移动的装备上)中时,传声器的风噪声主要是由于高速流动的气体与传声器结构相互作用产生的涡流和湍流而产生的噪声。当外界风速较小时,采用多孔聚合物防风罩基本能满足传声器防风的要求,而在高风速应用环境时,多孔聚合物防风罩已不能消除风噪声影响。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种用于传声器风噪声抑制的装置。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构。
所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔。
所述声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。
所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。
所述栅形条孔位于所述鼻锥的近锥底的位置。
所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器。
所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。
所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为螺纹连接。
所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔。
所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。
本发明传声器风噪声的抑制装置通过采用多节复合结构,所述鼻锥及导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构,且所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽的外表面为光滑的表面,从而能够在高风速下降低气流与传声器结构相互作用产生的噪声,从而提高传声器在高风速下的测量精度。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种用于传声器风噪声抑制的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。
请参阅图1所示,一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥1、圆筒状结构的湍流屏蔽筒2、导流帽3;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底12的直径以及所述导流帽的帽底31直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且内部具有空腔,且所述鼻锥与导流帽外部形为能减小气流形成的风噪声的状流线型结构。
具体实现上,所述鼻锥的前端11至所述的鼻锥的锥底12为子弹头式的流线型结构,这种流线型结构,能够最大程度上减小对风的阻力,减小高速气流在鼻锥表面产生的分离流、涡流和湍流,从而降低气流与鼻锥表面结构摩擦而产生的噪声。
所述湍流屏蔽筒的外径一致,且所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底12的直径一致,且所述鼻锥的靠近锥底的部分具有一段气流流过的过渡部,该气流渡过的过渡部与所述湍流屏蔽筒的外径一致,这样可以使气流在通过鼻锥后能够平稳的过渡,并流过湍流屏蔽筒的外表面,从而降低气流自身振动产生的噪声和气流与鼻锥表面结构摩擦产生的噪声。
由于所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述导流帽的帽底31直径一致,且所述导流帽3的帽底向帽尾具有一段与该湍流屏蔽筒的外部直径相一致的气流过渡段,这样从而可使流过湍流屏蔽筒的气流实现平稳地过渡到导流帽后流出,从而可以通过所述导流帽的帽底31到帽尾32的流线型结构设计,且所述导流帽的帽尾32为整体流线型式的长尾状结构,这样能够进一步削弱尾部形成的气体湍流从而降低风噪声。
进一步的,为了提高外部声音进入装置内部的透过率,并减小高速气流与传声器作用产生的湍流噪声,在所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔4。
进一步的,在所述声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。所述片状网可以采用金属材料制作,如钢材质等制作,所述片状网的网孔可以是圆形孔 或矩形孔等,类似于纱网的结构。通过设有该片状网,可以实现防风的功能,且可以使外部声音透过并通过所述声音接收孔后进入该装置的内部,由安装于内部的传声器进行声音的采集,该片状网与所述声音接收孔一起,不但能提高外部声音进入装置内部的透过率,而且能有效地减小高速气流与传声器作用产生的湍流噪声。
进一步的,所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。
具体实现上,所述栅形条孔位于所述鼻锥的近锥底的位置,即设在靠近所述鼻锥的靠近锥底的位置,也就是说与靠近与所述的湍流屏蔽筒的连接处。
具体实现上,为了有效采集声音,在所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器,外部声音通过所述声音接收孔进入后由所述传声器5对声音信号进行采集。
进一步的,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。
具体实现上,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽可以为螺纹连接。
由于传声器5安装在所述的湍流屏蔽筒内,为了实现湍流屏蔽筒的连接线引出到外部,进一步的,所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔,所述连接线引出孔的出口开在所述长尾状的尾部端。
需要说明的是,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。
需要说明的是,尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510019218.6(22)申请日 2015.01.15H04R 1/08(2006.01)(71)申请人 中国电子科技集团公司第三研究所地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥北路乙 7号(72)发明人 侍艳华 周瑜 赵龙江 王坤博冯晖 马宁 冯杰(74)专利代理机构 北京天盾知识产权代理有限公司 11421代理人 陈红燕(54) 发明名称一种用于传声器风噪声抑制的装置(57) 摘要本发明涉及一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽 ;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所。

2、述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为流线型结构。本发明由于所述鼻锥及导流帽为能减小气流形成的风噪声的流线型结构,且所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽的外表面为光滑的表面,从而能够在高风速下降低气流与传声器结构相互作用产生的噪声,从而提高传声器在高风速下的测量精度。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 104506985 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 10450698。

3、5 A1/1 页21.一种用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽 ;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构。2.如权利要求 1 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔。3.如权利要求 2 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。4.如权利要。

4、求2或3所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。5.如权利要求 4 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述栅形条孔位于所述鼻锥的近锥底的位置。6.如权利要求1或5所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器。7.如权利要求 6 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。8.如权利要求 7 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为螺纹连接。9.如权利要求 8 所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特。

5、征在于,所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔。10.如权利要求1或9所述用于传声器风噪声抑制的装置,其特征在于,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。权 利 要 求 书CN 104506985 A1/3 页3一种用于传声器风噪声抑制的装置技术领域0001 本发明属于传声器风噪声抑制技术领域,具体涉及一种用于传声器风噪声抑制的装置。背景技术0002 传声器风噪声特指风与置于其中的传声器结构直接发生相互作用而产生的噪声。这种噪声不是由于风引起的环境背景风噪声。0003 传声器在室外环境下工作时,由于风的作用会引起极大的传声器风噪声,这种传声器风噪声影响极大的降低了传声器。

6、的探测距离和探测精度等关键指标,使装备的环境适应性能差。尤其是在高风速下,传声器风噪声的产生主要是传声器与空气流场发生比较剧烈的相互作用,空气流场由于传声器的作用,破坏了其均匀性,产生分离流、涡流和湍流,从而产生风噪声。风速越大,相互作用越强,产生的风噪声会越大。0004 传声器风噪声抑制技术是指通过对传声器采取适当的防风措施,如加装防风罩、风锥或空心罩筒,并对防风罩、风锥或空心罩筒的形状、结构等进行设计,减小风与传声器的直接作用,削弱对空气流场的影响,从而达到降低风噪声对声探测装备性能影响的目的,保证声探测装备在一定的风环境下能够正常工作。0005 为了达到抑制风噪声的目的,传声器的防风装置。

7、必须具备两个功能 :防风功能和透声功能。防风功能是为传声器提供一个气流扰动小的相对稳定的环境 ;透声功能是保证目标声信号能够尽量少衰减的通过防风装置,让传声器能够探测到目标声信号。0006 传声器在高风速的环境 ( 例如将传声器安装在高速移动的装备上 ) 中时,传声器的风噪声主要是由于高速流动的气体与传声器结构相互作用产生的涡流和湍流而产生的噪声。当外界风速较小时,采用多孔聚合物防风罩基本能满足传声器防风的要求,而在高风速应用环境时,多孔聚合物防风罩已不能消除风噪声影响。发明内容0007 本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种用于传声器风噪声抑制的装置。0008 为实现上述目的,本发明采。

8、用如下技术方案 :0009 一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥、圆筒状结构的湍流屏蔽筒、导流帽 ;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底直径以及所述导流帽的帽底直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且所述鼻锥与导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构。0010 所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔。0011 所述声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。0012 所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。说 明 书CN 104506985 A2/3 页40013 所述栅形条孔。

9、位于所述鼻锥的近锥底的位置。0014 所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器。0015 所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。0016 所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为螺纹连接。0017 所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔。0018 所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。0019 本发明传声器风噪声的抑制装置通过采用多节复合结构,所述鼻锥及导流帽的外部形状为能减小气流形成的风噪声的流线型结构,且所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽的外表面为光滑的表面,从而能够在高风速下降低气流与传声器结构相互作用产生的噪声,从而提高传声器在高风速下的测量。

10、精度。附图说明0020 图 1 所示为本发明实施例提供的一种用于传声器风噪声抑制的装置的结构示意图。具体实施方式0021 下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。0022 请参阅图 1 所示,一种用于传声器风噪声抑制的装置,包括鼻锥 1、圆筒状结构的湍流屏蔽筒 2、导流帽 3 ;所述湍流屏蔽筒的首尾两端分别与所述鼻锥以及导流帽同轴心相连接,所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底 12 的直径以及所述导流帽的帽底 31直径一致,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽均具有光滑的外表面,且内部具有空腔,且所述鼻锥与导流帽外部形为能减小气流形成的风噪声的状流。

11、线型结构。0023 具体实现上,所述鼻锥的前端 11 至所述的鼻锥的锥底 12 为子弹头式的流线型结构,这种流线型结构,能够最大程度上减小对风的阻力,减小高速气流在鼻锥表面产生的分离流、涡流和湍流,从而降低气流与鼻锥表面结构摩擦而产生的噪声。0024 所述湍流屏蔽筒的外径一致,且所述湍流屏蔽筒的外部直径与所述鼻锥的锥底 12的直径一致,且所述鼻锥的靠近锥底的部分具有一段气流流过的过渡部,该气流渡过的过渡部与所述湍流屏蔽筒的外径一致,这样可以使气流在通过鼻锥后能够平稳的过渡,并流过湍流屏蔽筒的外表面,从而降低气流自身振动产生的噪声和气流与鼻锥表面结构摩擦产生的噪声。0025 由于所述湍流屏蔽筒的。

12、外部直径与所述导流帽的帽底 31 直径一致,且所述导流帽 3 的帽底向帽尾具有一段与该湍流屏蔽筒的外部直径相一致的气流过渡段,这样从而可使流过湍流屏蔽筒的气流实现平稳地过渡到导流帽后流出,从而可以通过所述导流帽的帽底 31 到帽尾 32 的流线型结构设计,且所述导流帽的帽尾 32 为整体流线型式的长尾状结构,这样能够进一步削弱尾部形成的气体湍流从而降低风噪声。0026 进一步的,为了提高外部声音进入装置内部的透过率,并减小高速气流与传声器作用产生的湍流噪声,在所述鼻锥的表面上开设有用于提高外部声音透过率的声音接收孔4。说 明 书CN 104506985 A3/3 页50027 进一步的,在所述。

13、声音接收孔上覆盖设有至少一层片状网。所述片状网可以采用金属材料制作,如钢材质等制作,所述片状网的网孔可以是圆形孔或矩形孔等,类似于纱网的结构。通过设有该片状网,可以实现防风的功能,且可以使外部声音透过并通过所述声音接收孔后进入该装置的内部,由安装于内部的传声器进行声音的采集,该片状网与所述声音接收孔一起,不但能提高外部声音进入装置内部的透过率,而且能有效地减小高速气流与传声器作用产生的湍流噪声。0028 进一步的,所述声音接收孔为栅形条孔,环设在所述鼻锥上。0029 具体实现上,所述栅形条孔位于所述鼻锥的近锥底的位置,即设在靠近所述鼻锥的靠近锥底的位置,也就是说与靠近与所述的湍流屏蔽筒的连接处。

14、。0030 具体实现上,为了有效采集声音,在所述湍流屏蔽筒内的尾部处安装有传声器,外部声音通过所述声音接收孔进入后由所述传声器 5 对声音信号进行采集。0031 进一步的,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽为拆卸式连接。0032 具体实现上,所述湍流屏蔽筒的首尾两端与所述鼻锥以及导流帽可以为螺纹连接。0033 由于传声器 5 安装在所述的湍流屏蔽筒内,为了实现湍流屏蔽筒的连接线引出到外部,进一步的,所述导流帽内部预留有用于传声器的连接线引出的连接线引出孔,所述连接线引出孔的出口开在所述长尾状的尾部端。0034 需要说明的是,所述鼻锥、湍流屏蔽筒以及导流帽由金属材料制作。0035 需要说明的是,尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。0036 更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。说 明 书CN 104506985 A1/1 页6图1说 明 书 附 图CN 104506985 A。

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