淺析聲響玩具噪聲測試裝置的設(shè)計與應用_1

1、    淺析聲響玩具噪聲測試裝置的設(shè)計與應用    何喆 馬國瑞 徐月 劉佳 隋明芳摘 要：具有關(guān)資料介紹，噪聲會使人的聽力減弱、視力功能下降、神經(jīng)衰弱、血壓變化和胃腸道出現(xiàn)消化功能障礙，甚至影響人的睡眠、談話、學習、工作和情緒等。隨著工業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展，這種影響會越來越嚴重。然而基于歐洲玩具安全標準對玩具噪聲測試的要求，結(jié)合plc控制技術(shù)和步進電機的工作原理，對研制的聲響玩具噪聲自動測試儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理、硬件配置、軟件程序和功能特性進行了詳細的論述，并對實現(xiàn)的測試方法進行了重點闡述。關(guān)鍵詞：聲響玩具;噪聲;測試裝置;設(shè)置;應用一、測試要求在噪

2、聲測量中用聲壓級來表示噪聲的強弱，對聲壓級測定方法及指標都有明確要求，其中歐洲標準最為復雜。玩具噪聲測量時使用參考箱和測試箱兩個概念，前者指包羅玩具的最小長方體，后者是距參考箱一定尺寸的長方體，在實際測量中是兩個虛擬的箱體，所有測試點位置都應在測試箱上。測量時，將麥克風放在測試點位置，通過麥克風將噪聲信號傳送到專用的噪聲級分析儀上，即可測出噪聲的聲壓級。測量時，測試點位置的正確確定是關(guān)鍵，是得到準確的測試結(jié)果的前提。玩具類型不同，測試點的位置及數(shù)量不同，歐洲玩具安全標準將噪聲測試方法按玩具類型分為以下六類：1.近耳玩具：要求麥克風與玩具主要發(fā)聲源表面的測試距離為2.5±0.5cm，玩

3、具離地面100cm以上。2.火藥帽玩具：將玩具的主要發(fā)聲部件置于測量坐標系的原點，在x、y、軸的正、負方向上各有1個測試點位置，共有6個，測試距離為50cm的距離。3.搖鈴與擠壓玩具：測試距離為50cm、固定麥克風高于地面1.2m處，測量十個動作的聲壓級，重復三次。4.其它手持玩具：測量箱距玩具參考箱5n，在箱形測試面上確定6個麥克風位，測試點位于測試箱每個測試面的中心。5.靜止和自驅(qū)動桌面玩具及地面玩具：測量箱的側(cè)面、頂面與參考箱的側(cè)面、頂面距離均為50cm，在測試箱的頂面與側(cè)面確定5個麥克風位置;如果玩具的寬度或長度超過100cm，要確定9個麥克風位置，所有測試點的位置都在測量箱的側(cè)面或頂

4、角上。6.推、拉玩具和手動彈簧驅(qū)動玩具：對于寬度為25cm或以下的玩具，用距測量坐標系x軸距離為±50crn的兩個位置;對寬度大于25cm的玩具，用距x軸距離為±（4jd+vi2）的兩個位置。二、測試與應用測試步驟為選擇標準、根據(jù)玩具特性在操作面板上選擇玩具類型，當測量位置與玩具尺寸有關(guān)時，輸入玩具的長、寬、高及其置于測試平臺或夾具表面的高度;放置玩具時，要確保玩具參考箱中心、火藥帽發(fā)聲部位與控制角度的步進電機處于同軸，玩具的正常操作方向使玩具的主軸與測量坐標系的x軸線重合，確定測試點位置，進行噪聲測試。測試時，麥克風端部應保持水平或垂直狀態(tài)，玩具的操作者不應影響被測玩具聲

5、音的發(fā)射也不能導致聲音反射，否則將導致在測試點的聲壓增加。1.近耳玩具：將待測樣品固定在中心轉(zhuǎn)軸支座上，使樣品離地面高度在100cm以上，主要發(fā)聲面與麥克風端面平行，移動麥克風使其與玩具的最大發(fā)聲位觸及。在操作面板上啟動測試后，定位裝置自動將麥克風移動到距離主要發(fā)聲源玩具表面的測試距離為2.5±0.5cm處，即測量點位置。2.火藥帽玩具：將待測火藥帽玩具夾持在轉(zhuǎn)軸固定座上，通過移動夾持機構(gòu)確保其撞擊點與轉(zhuǎn)軸同心，槍口與麥克風初始位置在x軸方向同軸，輸入撞擊點距地面的高度，麥克風的初始位置。測試時，定位裝置將麥克風自動移動到距撞擊點50cm處，且與撞擊點等高的位置;該位測試完成后，定位

6、裝置再將玩具分別旋轉(zhuǎn)90、180、270度等位置進行測試。如果玩具長度超過50cm，要在x-y平面上繞z-軸旋轉(zhuǎn)45度，x、y平面上的4個位置完成測試后，再進行上下兩個位置的測試，此時麥克風需與測試點所在平面垂直，測試下面測試位的噪聲時，通過改變玩具的夾持方向來完成。3.搖鈴與擠壓玩具：手拿玩具伸直手臂高于地面1.2m處，可以將手臂放在支座上，調(diào)節(jié)麥克風使其端面與玩具發(fā)聲聲源相距50cm。測量十個動作的計權(quán)單事件聲壓級l。和c一計權(quán)峰值聲壓級，且重復測試三次。4.其它手持玩具：首先要根據(jù)玩具的參考箱來確定測試箱尺寸，將待測玩具夾持在轉(zhuǎn)軸固定座上，通過移動夾持機構(gòu)確保其參考箱中心點與轉(zhuǎn)軸同心，參

7、考箱的表面與麥克風初始位置平行或垂直，輸人參考箱長、寬、高及其距地面的高度，測試時，定位裝置將麥克風自動移動到初始位置，測試下面測試點的噪聲時，通過改變玩具的夾持方向即把玩具倒過來完成測試工作。5.靜止和自驅(qū)動桌面玩具及地面玩具：將待測玩具放在工作臺的轉(zhuǎn)盤中心上，使參考箱中心與轉(zhuǎn)盤中心同軸，且其參考箱的表面與麥克風初始位置平行或垂直。測試前輸人參考箱長、寬、高及其臺面距地面的高度，麥克風的初始位置測試時，定位裝置按要求將麥克風自動移該位置完成測試后，如果玩具的寬度或長度超過100cm，需要再增加4個點的測試，測試時，定位裝置將麥克風自動移動到指定位置進行測試6.推、拉玩具和手動彈簧驅(qū)動玩具：將玩具放在測試臺上，使玩具的中線與測試臺中線（x軸）重合，對于寬度為25cm或以下的玩具，用兩個距測量坐標系x軸距離（d）為50cm的麥克風位，對寬度大于25cm的玩具用兩個距x軸距離的麥克風位，麥克風的初始位置是0。測試時，定位裝置將麥克風自動移動到指定位置進行測試。三、結(jié)語當日在玩具噪聲測試中，麥克風所在的測試點位置的正確確定、測試過程中測試點的確定速度和確定方法都將對玩具的噪聲測試結(jié)果精度和測試效率起決定的作用。該噪聲測試自動定位裝置可同時滿足標中聲響玩具噪聲測試的要求，可以實現(xiàn)一次定位，多項測量的功能，而