專利名稱:音響圖繪制儀的制作方法
本發(fā)明與音響圖顯示儀有關(guān)。
當(dāng)前，工業(yè)生產(chǎn)和城區(qū)的環(huán)境，非常尖銳地提出與每日活動的惡劣影響作斗爭的問題。其中，對機(jī)器或設(shè)備的聲級的控制顯得越來越有必要，同時實(shí)現(xiàn)這種控制所需要的投資越來越大，旨在保證機(jī)器或設(shè)備符合日益嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和條例。
實(shí)現(xiàn)對聲級或噪聲級的控制，有一個棘手的問題就是要就地測量聲級或噪聲級，益在可比試驗的條件下予以比較，以獲得受保護(hù)或監(jiān)督地區(qū)的噪聲級圖。
現(xiàn)在，測量噪聲級一般都采用聲級計型儀表，這種儀表首先拿到實(shí)驗室里使用，作為預(yù)檢措施，而且，無論怎樣，要與劑量計配用，這就是說，在使用中，儀表可獲得儀器攜帶者在一定時間內(nèi)得到的噪聲劑量的測量表示值。通過上述使用，這種類型的儀表，已申請取得法國專利證2473174號。
但是，這種儀器不能對一臺設(shè)備就地進(jìn)行檢驗測量，更不用說把聲級圖記錄下來。
現(xiàn)在用來建立噪聲圖的聲級計，按類似的原理運(yùn)行，但不能記錄微小的測量結(jié)果，而且無論怎樣，都有出現(xiàn)重大誤差的危險，在記錄結(jié)果方面，尤其如此，此外，使用此種類型的儀器，需要兩個操作員。
本發(fā)明的目的是使用一種聲級圖繪制儀來彌補(bǔ)上述的不足。
本發(fā)明的另一個目的是使用一種可靠性和保真度很高的聲級圖繪制儀。
本發(fā)明還有一個目的是使用一種可攜式聲級圖繪制儀，僅有一位操作員就可以使用它。
本發(fā)明物一聲級圖繪制儀之所以引人注目，因為它設(shè)有顯示裝置，由一名操作員顯示聲級記錄空間每一點(diǎn)的典型坐標(biāo)，坐標(biāo)采用數(shù)字式，顯示裝置可顯示聲級記錄空間上述點(diǎn)上的聲級。此外，還設(shè)定有條件記錄聲級的裝置和坐標(biāo)，坐標(biāo)和相應(yīng)的聲級，是每一記錄點(diǎn)聲級圖的變量，同時聲級圖變量集合構(gòu)成存儲的聲級圖信息。
本發(fā)明物應(yīng)用在工業(yè)區(qū)域城區(qū)的各種場合或工地，特別是應(yīng)用在轉(zhuǎn)動機(jī)產(chǎn)生能量的工業(yè)區(qū)以及進(jìn)行消聲室試驗的聲級高的工業(yè)環(huán)境區(qū)。
閱讀說明文字，同時參看后面的圖，可以使我們對本發(fā)明有更好的了解。
圖1示出本發(fā)明儀表的功能概要圖。
圖2根據(jù)圖1，示出本發(fā)明儀表的制作方法的結(jié)構(gòu)總圖。
圖3示出圖2示出的元件之一的構(gòu)造細(xì)節(jié)。
圖4示出圖2表示的另一元件的制作細(xì)節(jié)。
圖5和圖6示出本發(fā)明儀表的顯示器和另一主要元件的具體制作方式。
圖7和圖8分別示出本發(fā)明儀表的管理過程結(jié)構(gòu)圖以及測量和顯示噪聲測量值的特有機(jī)構(gòu)圖。
首先要結(jié)合圖1示出的功能概要圖描述本發(fā)明的聲級圖繪制儀。
按照此圖，本儀表包括數(shù)字式聲級檢測裝置和標(biāo)上1的顯示裝置，由操作員顯示聲級記錄空間每一點(diǎn)的坐標(biāo)。這些坐標(biāo)采用數(shù)字式，并且，可以包括各種性質(zhì)的坐標(biāo)，如笛卡兒坐標(biāo)、極坐標(biāo)，或者甚至還有聲級記錄空間的確定位置的簡單參考編碼。圖1，作為非限制性例子，示出顯示裝置1，在此顯示裝置中，X、Y兩值可以表示記錄聲級某一嚴(yán)面空間的任一點(diǎn)。自然，本發(fā)明儀表可包括由一名操作員操作的顯示系統(tǒng)和坐標(biāo)引入系統(tǒng)，此系統(tǒng)有三個輸入端，必要時，用于記錄一個三維空間內(nèi)的聲級。列舉一個非限制性的例子，說明構(gòu)造問題，由一名操作員操作的顯示和坐標(biāo)引入裝置1可以包括一個譯碼輪系統(tǒng)10、11(由一個圖1未示出的數(shù)字化系統(tǒng))監(jiān)視，或任一類似系統(tǒng)監(jiān)視。
此外，本發(fā)明儀表設(shè)有用聲級記錄空間上的點(diǎn)來顯示聲級的聲級顯示裝置2。圖1示出聲級顯示裝置2，顯示裝置2包括顯示器20和31，直接連接在上述聲級檢測裝置上，這些顯示器可以通過聲級檢測的模擬信號顯示線性和/或加權(quán)檢測后檢測出的聲級，這在以后說明中描述。
此外，本發(fā)明儀表設(shè)有記錄裝置3，有條件地記錄檢測出的聲級和上述坐標(biāo)，坐標(biāo)和相應(yīng)的聲級，是在每一個記錄點(diǎn)上構(gòu)成聲頻圖的變量，而聲響圖形的變量的總合構(gòu)成存儲的聲響信息。
根據(jù)非限制性的構(gòu)造方式，圖1亦示出聲級顯示裝置2，顯示裝置2，包括數(shù)字顯示單元22、23、24、25為預(yù)先設(shè)定，這些數(shù)字顯示單元與條件聲級坐標(biāo)裝置3相連。數(shù)字顯示單元可以非限制性地由液晶顯示管或類似元件構(gòu)成。
下面說明本發(fā)明儀表的運(yùn)行情況。按照最一般的工作原理，從操作員接通電源時起，儀器就進(jìn)行測量，并通過上述顯示器20和21持久顯示噪聲級或聲級的線性和加權(quán)測量結(jié)果。上述顯示器最好設(shè)置在儀器的前面板上，顯示器上的模擬指示，使操作員能檢驗噪聲級或聲級，并有可能用一衰減器系統(tǒng)調(diào)整檢測過的聲級。然后，操作員用顯示裝置1顯示測量點(diǎn)的坐標(biāo)，(有條件記錄的裝置)用數(shù)字化方式將這些測量點(diǎn)的坐標(biāo)引入條件記錄裝置。
操作員控制測量部件本身的起動，同時本儀表通過4個數(shù)字顯示單元22、23、24、25指示與加權(quán)、線性的聲級值和實(shí)際引入的坐標(biāo)相應(yīng)的4個值。這樣，操作員在記錄4個參數(shù)之前，可以大體上檢驗這些參數(shù)的有效性。
結(jié)合圖1，對條件記錄裝置3作更詳盡的說明。在此圖上，條件記錄裝置3的優(yōu)點(diǎn)是包括數(shù)字顯示式聲級檢測裝置30，接口31，該接口能保證電路或輸出圖形變量的檢測裝置30，與上述記錄電路，通過本接口31接收變量的圖形變量管理中心單元32，指令記錄裝置33(指令寄存器)及構(gòu)成上述記錄電路的上述圖形變量存儲器35之間的連接。此外，條件記錄裝置3還有一個指令檢測單元34，配有鍵盤，操作員可以通過它實(shí)施全部指令操作。圖1上用緊接組件34的箭頭表示鍵盤。
列舉一非限制性例子，聲級檢測裝置30可裝設(shè)一個傳聲器301，連接放大器302，傳聲器通過兩條平行鏈路發(fā)出被檢測聲級的信號。第一條鏈路設(shè)有一濾波器308，可以給被檢測信號的頻率加權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)頻率的平衡，例如實(shí)現(xiàn)被檢測信號的頻率平衡(加權(quán))有一條測試電路307，用來測量在加權(quán)后，濾波器308發(fā)出的信號的有效值，還有一個數(shù)一模轉(zhuǎn)換器305給接口31發(fā)出相應(yīng)的數(shù)字信號。有效值測量電路307直接控制顯示器21。特別要指出，插入上述第一條鏈路的濾波器308可由任一濾波器或一組濾波器構(gòu)成，在按法國標(biāo)準(zhǔn)NF S31-009測量飛行器引起的噪聲級時，濾波器可控制加權(quán)，如加權(quán)A、B、C甚至加權(quán)D。
第二條檢測鏈路包括一條測量聲級有效值的電路306，用來接收放大器302發(fā)出的信號，還有一條數(shù)一模轉(zhuǎn)換器304，給接口31發(fā)出相應(yīng)的數(shù)字信號，這樣第二條電路可按上述法國標(biāo)準(zhǔn)定義的恒定頻率響應(yīng)的特性LIN處理相應(yīng)的被檢測聲級的一個信號。
衰減器303可用來調(diào)節(jié)放大器302的放大級，衰減值自然(傳給)從接口31轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明儀器的一種可取的構(gòu)造方式和儀器的結(jié)構(gòu)元件的相應(yīng)安裝方法將結(jié)合圖2的說明文字介紹，此構(gòu)造方式與圖1的概要圖相符。
按上述安裝方法，接口31有一傳送數(shù)據(jù)的多路傳輸器310，用來接收被檢測聲級的數(shù)字信號和也用數(shù)字表示的記錄點(diǎn)坐標(biāo)值的信號。這兩個數(shù)字信號通過圖2示出的母線D104傳給多路傳輸器310。多路傳輸器310可以由任一數(shù)字式多路傳輸器構(gòu)成，數(shù)字式多工器，通常真在市場上買到，有四個串行輸入位，和十六個并行輸出位，(或者相反)。多工器310通過母線D連接檢測電路30，母線D給多工器發(fā)送聲級有效值(在顯示器20和21上用數(shù)字表示)，并且通過控制母線1～2，選擇線性或加權(quán)檢測的模擬卡或模擬鏈路。此外，多工器310亦通過一條控制母線4～5連接顯示器1，通過第一條地址控制母線DA1～DA4并在多路傳輸DO1～DO4后通過第二條數(shù)據(jù)母線接中央單元32。顯示器22、23、24、25亦連接上述兩條母線。
此外，正如圖2所示，存儲寄存器33最好是由一個控制創(chuàng)存器330和一個存儲和測試單元331構(gòu)成，控制寄存器330連接地址控制母線DA1-DA-4，并在多路傳輸DO1-DO4后連接數(shù)據(jù)母線。存儲和測試單元331通過一條控制母線1-2-3連接控制寄存器330，控制寄存器330及存儲和測試單元331通過標(biāo)記00…013的一條指令控制母線由中央單元32控制。存儲單元331在控制寄存器330的控制下，通過母線D1-D4接收圖形變量。此外，存儲和測試單元331通過一條起動數(shù)一模轉(zhuǎn)換的連線連接測試電路30(指令標(biāo)記CA/D)，通過在儀器通電時激活存儲器電路的一條母線，即母線3連接多工器310，通過可以起動中央單元的一條控制連線JC，并通過此中央單元控制器F1(用來控制圖形變量的存儲)連接測試控制單元34、連接中央單元。
正如圖3所示，控制寄存器330可包括一組存儲器電路3301，3302，3303，3304，3305和3306，這些電路由數(shù)據(jù)母線DO1-DO4以并聯(lián)方式直接供給信號。上述存儲器負(fù)載來自地址控制器DA1-DA2，根據(jù)R/W指令給上述存儲器發(fā)出寫入和讀出的指令，這些指令通過邏輯門3310，3311，3312給出，與指令控制母線01，02，03發(fā)出的指令控制重迭，并通過一條整形電路3313給出。緩沖存儲器3307，3308，3309，可按選擇指令，即母線012-015發(fā)出的卡片選擇指令存入控制母線1-2-3給存儲和測試單元331發(fā)出的控制信息。
此外，正如圖4所示，上述存儲和測試單元331有一個受控多路傳輸器3311所控制的控制邏輯單元3312，接收中央管理單元32的上述控制指令F1。此外存儲和測試單元331有一個受控制邏輯單元控制的可逆計數(shù)器3313，還有一個接計數(shù)器3313和控制邏輯3312的電可編程的固定存儲器。固定存儲器型的存儲器用來以構(gòu)成圖形信息的形式，存儲圖形變量，可逆計數(shù)器的功能是在每一記錄中預(yù)先增多或減少實(shí)際上要記錄圖形變量的地址。自然，電可編程的固定存儲器3314通過上述母線D1-D4和來自控制寄存器的母線1-2-3接收數(shù)據(jù)和構(gòu)成圖形變量的地址。此外，存儲和測試單元330設(shè)有一側(cè)試多工器3310，通過控制母線012-015受中央單元控制，并連接控制邏輯3312和控制多工器3311。測試多工器用來加工處理信號JC，選擇中央管理單元32形成的指令類型。此外，要指出測試單元鍵盤34直接連接測試多工器3310。
控制邏輯3312的功能是預(yù)先在記錄中使數(shù)據(jù)整形和格式化。控制邏輯可由普通型的電路構(gòu)成，這種電路這里不擬說明，因為它不屬于本發(fā)明的研究對象。測試多工器3310專門用來重新查找圖形記錄的最后值的地址，這樣，就可以將操作員確認(rèn)記錄后，現(xiàn)時的圖形變量與固定存儲器3314中的最后記錄相比較。
作為非限制性例子，固定存儲器3314可由一個可插入盒式單元構(gòu)成，此單百可容納2000個4參數(shù)測量值(參數(shù)用一個到104小數(shù)位的十一二進(jìn)制代碼表示)容量為128Kb。這種可插入式單元已在法國用LERTIE商標(biāo)投放市場，并且便于裝入本發(fā)明儀表。
正如圖5所示，聲級顯示裝置2包括數(shù)字顯示單元22，23，24，25，分別通過數(shù)字門220，230，240，250連接數(shù)據(jù)母線DO1-DO4和地址控制母線DA1-DA4。數(shù)字顯示單元以并聯(lián)方式接上述數(shù)據(jù)母線和地址控制母線DA1-DA4。選擇上述顯示器之一進(jìn)行顯示要通過指令控制母線00-01和控制門220，230，240，250的選擇顯示中間電路280，選擇被選定的每個顯示器所要顯示的數(shù)字，要在R/W指令的控制下，通過一條選擇數(shù)字的電路260進(jìn)行，在與母線DO1-DO4的數(shù)據(jù)重迭時傳送母線DA1-DA4的地址。整流電路270連接數(shù)字選擇電路260上端。
結(jié)合圖6、7、8對中央管理單元作簡單說明。
圖6示出構(gòu)成中央單元的元件簡要安裝法。通常，中央單元可裝設(shè)一個微處理機(jī)320，發(fā)出信號F1并接收上述信號JC，微處理機(jī)320亦發(fā)出R/W信號。此微處理機(jī)可采用全國半導(dǎo)體協(xié)會用代號NS57109投放市場的微處理機(jī)。與微處理機(jī)320配用的，一般是一個可尋址存儲器321，可尋址存儲器321對于微處理機(jī)320作中央存儲器或工作存儲器用。此外，與可逆描點(diǎn)計數(shù)器322配用的固定存儲器型存儲器321連接微處理機(jī)320和可尋址存儲器321。自然，微處理機(jī)連接數(shù)據(jù)母線D01-D04和地址母線DA1-DA4，可尋址存儲器321亦連接地址母線DA1-DA4。固定存儲器321裝有本發(fā)明儀表或裝置的一管理程序，程序由微處理機(jī)320引導(dǎo)，并由控制母線00-015傳送。
結(jié)合圖7說明本發(fā)明儀表管理程序的一個更可取的例子。
從此圖可以看出，給儀器通電，引起程序運(yùn)行，在程序箱行中，在微處理機(jī)320置零后，連續(xù)進(jìn)行一系列測試，第一測試是關(guān)于儀表供電電池組的負(fù)載狀態(tài)，第二測試是關(guān)于操作員給出的測量控制指令是否出現(xiàn)，第三測試是讀出顯示值，在引入測量點(diǎn)坐標(biāo)時，讀出顯示值，可控制經(jīng)過確認(rèn)有效的圖形變量。在沒有引入上述坐標(biāo)時，執(zhí)行讀出記入的最后一個坐標(biāo)的指令，然后，系統(tǒng)恢復(fù)記錄測試位。在設(shè)有出現(xiàn)操作員給出的記錄指令時，執(zhí)行記錄盒狀態(tài)的補(bǔ)充測試，此測試可恢復(fù)起始狀態(tài)。相反，在出現(xiàn)操作員給出的記錄控制指令時，在以前記錄的坐標(biāo)值之間，對最后的記錄進(jìn)行檢驗，并且由操作員通過齒輪譯碼器引入實(shí)際顯示的坐標(biāo)值。
在上述坐標(biāo)一致時，可起動一報警指示燈，或任一別的報警系統(tǒng)，通知操作員出現(xiàn)一個差錯。在上述座標(biāo)不一致時，進(jìn)行新的測試，檢驗可插入盒內(nèi)的記錄地址，在計數(shù)器3313增量后是否小于一給定值，按照本發(fā)明儀表構(gòu)造方式，此值為任選值，小于2016。結(jié)果測試是否定的，亦起動一報警器，并恢復(fù)起始狀態(tài)，如果測試是肯定的，在可插入式盒內(nèi)進(jìn)行記錄。
在這之后，還要進(jìn)行檢驗記錄的測試。此測試是將要記錄的編碼值與實(shí)際記錄的、用同一代碼表示之值進(jìn)行比較。如果測試是肯定的，可以恢復(fù)起始狀態(tài)，如果測試是否定的，則起動一報警器，并檢驗可插入盒實(shí)際上是否在它的凹槽內(nèi)。
如果記錄出錯，記入一特殊代碼，以便在去掉實(shí)際記入之值時取消測量值。此種測試專門用來把可能因離子輻射影響造成的信息傳輸錯誤考慮在內(nèi)。
此外，還要指出，讀出功能可采用兩種方式，兩種方式由操作員用一轉(zhuǎn)換開關(guān)選定。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于第一位時，儀表再讀出已記入的最后一個測量點(diǎn)，并且在記錄長時間停止后重新調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于另一位時，儀表重新讀出與X和Y坐標(biāo)的一點(diǎn)有關(guān)的線性和加權(quán)測量值，要在相應(yīng)的齒輪譯碼器上顯示此一對值。
根據(jù)圖8，在選定的例子中，獲得和顯示或引入X和Y坐標(biāo)之值一經(jīng)完成，通過獲得25個有效值測量聲級，這25個有效值由第一和第二檢測鏈路發(fā)送，換句話說，來已線性和加權(quán)的被測量信號。要按FAST方式獲取25個有效值，這就是說，根據(jù)想要測出聲級的聲響信號的盡可能大的實(shí)際頻率，使用一個充分抽樣的頻率。然后，取25個值之和的平均數(shù)，測量點(diǎn)相應(yīng)的聲級之值稱為以前取得的平均值的對數(shù)。為了確定實(shí)際顯示的圖形變量之值，應(yīng)把衰減器的位置考慮在內(nèi)，這就要求出傳到接口31的此衰減的典型信號值的和，或者積分。
這樣，我們就介紹了誤差危險減至最小限度的高性能音響圖顯示儀。用最先進(jìn)的方法制作出來的本發(fā)明儀表完全符合上述法國標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于第2和3英錄音設(shè)備或聲級計的技術(shù)規(guī)格，而法國標(biāo)準(zhǔn)與國際電氣技術(shù)委員會的出版物651在技術(shù)上是一致的。
權(quán)利要求
1.音響圖繪制儀，設(shè)有數(shù)字式聲級檢測裝置，它有如下特點(diǎn)顯示裝置，由一位操作員顯示聲級記錄空間每一點(diǎn)的典型坐標(biāo)，坐標(biāo)采用數(shù)字式，顯示裝置，顯示聲級記錄空間上述點(diǎn)的聲級，上述聲級和坐標(biāo)的有條件記錄裝置，上述坐標(biāo)和相應(yīng)的聲級構(gòu)成每一記錄點(diǎn)的音響圖形變量，而音響圖形變量集合形成存儲的聲響信息。
2.按要求1，音響圖繪制儀的特點(diǎn)在于上述有條件記錄裝置包括一個接口，能確保發(fā)送圖形變量的電路和記錄電路本身之間的連接，一個中央管理單元，負(fù)責(zé)管理圖形變量，此單元通過上述接口接收圖形變量，一個存儲圖形變量的寄存器，構(gòu)成記錄電路本身。
3.按要求1和2，本儀表的特點(diǎn)在于記錄圖形變量是有條件的，要按操作員的確認(rèn)指令，上述確認(rèn)指令可起動中央管理單元。
4.按要求3，本儀表的特點(diǎn)在于確認(rèn)指令由操作員給出，中央單元按照上述記錄裝置的預(yù)定指令，實(shí)現(xiàn)與前述記錄信號比較。
5.按要求2至4之一，本儀表的特點(diǎn)在于上述接口設(shè)有一個傳送數(shù)據(jù)的多工器，用來接收被檢測聲級數(shù)字式信號和用數(shù)字表示的記錄點(diǎn)坐標(biāo)值的信號。
6.按要求4，本儀表的特點(diǎn)在于上述存儲寄存器包括一個控制寄存儲器存器，通過一條控制母線和一條數(shù)據(jù)母線連接中央單元，一個存儲和測試單元，通過控制母線受中央單元控制，上述存儲單元接收上述控制寄存器的圖形變量。
7.按要求6，本儀表的特點(diǎn)在于存儲和測試單元包括一個控制邏輯單元，受一個控制多工器和中央管理單元控制，一個計數(shù)器，受控制邏輯單元控制，一個電可編程的固定存儲器型的存儲器，連接計數(shù)器和控制邏輯單元，并用來存儲圖形變量，以構(gòu)成上述圖形信息。
8.按要求6，本儀表的特點(diǎn)在于存儲和測試單元有一個受中央單元控制，并連接控制邏輯的測試多工器，此測試多工器用來比較經(jīng)操作員確認(rèn)有效后，現(xiàn)時的圖形變量和最后的信號記錄。
9.按以上要求之一，本儀表的特點(diǎn)在于聲級顯示裝置具有與數(shù)據(jù)母線和數(shù)據(jù)控制母線相連的數(shù)字顯示單元，顯示器用來顯示記錄點(diǎn)的(典型)坐標(biāo)和圖形變量的按線性方式和加權(quán)方式測量的聲級有效值。
10.按要求9，本儀表的特點(diǎn)在于以線性方式和加權(quán)方式測得的聲級有效值，在求得一定數(shù)的測量數(shù)據(jù)的平均值以后顯示出來。
11.按要求10，本儀表的特點(diǎn)在于上述顯示單元設(shè)置有四個數(shù)字顯示管，每個管接數(shù)據(jù)母線，每個管用來分別顯示記錄點(diǎn)的坐標(biāo)，按線性和加權(quán)方式測得的聲級值。四個數(shù)字控制門，一個門通過一條顯示器母線和一個選擇控制器控制一個顯示管。
專利摘要
本發(fā)明物涉及一種聲級圖繪制儀。它包括數(shù)字式聲級檢測裝置，顯示聲級記錄空間每一點(diǎn)的典型坐標(biāo)的裝置(1)，顯示記錄空間的點(diǎn)上的聲級的顯示裝置2以及有條件地記錄聲級和坐標(biāo)的記錄裝置(3)。該繪制儀可用于使用轉(zhuǎn)動型機(jī)械產(chǎn)生能源的發(fā)電廠及飛行器之類的噪聲控制的聲級圖形顯示。
文檔編號G01H3/12GK86107241SQ86107241
公開日1987年6月10日 申請日期1986年10月29日
發(fā)明者邁克爾·馬昌迪奧克斯, 阿蘭·托爾尼爾·邁克爾·伯尤, 伯納德·約斯特 申請人:法國電力公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan