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噪音声学检测中的常用指标及意义分析

2021-08-04李健桢程华利陈英武李娟娟李明超

数字通信世界 2021年7期
关键词:听音声压级监听

李健桢,程华利,陈英武,李娟娟,李明超

(珠海市精实测控技术有限公司,广东 珠海 519125)

1 音频声学当中的基本测试

首先在声压级、声级方面,声压级属于不加计权的状态下对声压的分贝进行表示。但是声级知识对声级在计上已分内来进行表示的声压读数。其中包含着A、B、C、D四个等级。其中的声压级特别是声级在声学测量当中经常要碰到的量,比如一般情况下对机器的噪声一般都会用分贝来进行表示机器的噪声质量指标,机器的出场当中都需要满足的有关噪声的规定。

在声压当中需要跟随频率的变化而进行测量,其中需要对声信号特征的常用测量,比如在频谱分析方面:如要需要进行减噪或者声信息的特征研究,就需要对声信号的频率成分进行有效测量,也就是需要对频率变化的状态情况进行测量。在扬声器的频响特性方面,扬声器的频响特性主要是对扬声器在恒压馈电的情况状态下扬声器的辐射声和频率所产生的变化情况进行测定。

在声压和时间变化关系测定方面,首先需要对混响时间进行有效测量,气息还要是按等效的连续的噪声级的测量,一般情况下利用分贝来进行稳态噪声的评价,但是在人们接触到的噪音是属于断续状态当中。在此种情况下,需要对某一个时刻的分贝进行测量时远远不够的,需要对工作时间内的平均等效连续噪声级别来进行评价,进行时间平均值的计算,实现对声压界随着时间的变化产生的规律进行测量。

在相关函数的测量方面,相关的函数在信息提取方面得到了广泛的应用,在相关函数当中可以对信号频谱或者是功率谱的密度进行显示,在不同的信号当中存在着不同形式的相关函数,这个特性经常被用于信号的检测。在相关的函数进对噪声声源进行测定以及震动传递特定方面都有一定的作用。

2 风扇总声压级降噪机理的研究分析

在本文当中,主要以电子器件散热的变速轴流风扇来作为主要研究对象,如图1所示,风扇的外框尺寸为120mm×120mm×38mm,具有7个旋转风扇叶片和11个支撑,散热风扇的电机电源线固定在某个支撑当中,其中风扇的进口位置处设置有导流罩。其中导流罩的外径约为124mm。

图1 测试风扇结构示意图

对散热风扇的气动噪声特性进行测量之后,可以对散热风扇的噪声频谱和远场的分布特点进行分析,在上述的散热风扇远场的起动噪声总声压级和转速的指数关系方面,属于典型的偶级源噪声特点,对于噪声窄带谱来说,属于离散的单音噪声叠加宽频的噪声,并且离散的单音为主要的气动噪声来源。对于风扇的主要噪声源的非定长脉动力方面主要来与风扇当中不均匀和动静干涉的工作作用下产生的。在利用管道模态截止方式当中,需要对散热风扇的进出口进行不同长度管道的加装,从而实现噪声控制技术的研究,管道的长度和噪声的大小造成的影响不同。其中出口进行安装短管时所产生的宽频噪声变化不大,因此离散频率噪声在不同测点位置变化不同。本文的实验结果证实,散热风扇进风口安装2cm管道可以使远场1m处平均总声压级降低4.1分贝。在进风口的2cm位置处安装散热离散单音进行模态结果的分析,管道模态的截止方式所产生的降噪效果相对明显,利用进口位置处进行安装短管可以有效的降低风扇的气动噪声方式。

3 实际应用

3.1 软件概述

在本文当中,对听音测试系统进行了研究,该软件的软件环境为操作系统:WindowsXP、Windows7、Windows8、Windows10(支持32位及64位系统),主要功能为噪音测试与分析,具备噪音实时波形、FFT频谱分析、CPB倍频程分析、SPL声压级趋势图以及频率点统计等功能,可监听多个通道的噪音,具备自动切换通道及手动切换通道两种通道监听方式,供测试员判定测试结果,配备扫码枪可扫描被测物二维码并自动以此二维码信息保存原始数据,方便后期回放,具备静态回放及动态回放功能。在该软件的技术特点方面,可以实时采集、分析以及监听噪音,实现扫码自动按二维码信息保存原始数据、自动切换监听通道以及自动停止采集,采集通道及监听通道可自定义,动态回放功能,用户可重新分析及监听噪音变化过程,具备导出图片及报表导出功能,具备用户权限功能,操作员只能使用软件部分功能。

在操作的过程当中,需要传感器应轻拿轻放,避免跌落在坚硬表面,摔落很可能造成传感器损坏。每次用完传感器之后,按序列号将传感器放回原处。传感器校准卡片切勿丢失,校准卡片上有传感器出厂时的重要校准数据,如灵敏度等。保证传感器与被测对象之间绝缘可避免从传感器引入电磁干扰。掌握传感器的安装与使用方法,噪声测试系统基本操作和使用方法。4.使用前请务必确认好被测点不带电,以免损坏仪器和传感器。传感器固定在不带电、洁净的支架或表面上。不要热插拔传感器及其电缆线,请在连接好传感器之后再开启测试对象。

3.2 软件界面运行

3.2.1 运行听音测试软件

运行听音测试软件之前,请确认应变计、测试仪器已经正确连接,并已打开设备电源开关。双击听音测试软件图标或桌面快捷方式启动软件,等待软件加载完毕后自动进入程序主界面(默认为振动测试模块的操作员模式)。

3.2.2 参数设置

图2 听音测试软件初始界面

点击参数设置选项,可进行通道配置和分析参数等基本设置。勾选启用通道,设置激励源、增益、是否启用调理器等参数,使用灵敏度校准功能将传感器校准,点击提交修改灵敏度,完成通道配置的基本设置。使用扫码枪扫描电机二维码,读取并显示电机的类型或名称等信息,并以此作为数据保存文件名称保存噪音数据。将电机放入隔音箱内,并可通过接线端子快速插拔对电机进行接线,关闭箱门并将电机上电。点击开始/停止按钮后,设备进行测试或者停止测试。

图3 通道配置界面

4 结束语

综上所述,在对噪音的声学检测当中,声学参数和指标方面需要根据实际情况来作出分析和检测,可以实现客观的进行声学评价。在噪音方面属于复杂的多维现象,因此对噪声的检测在多个方面当中在社会得到了广泛的应用,因此需要利用多参数的评价来实现对噪声的状态和情况,最终作出合理准确性的评价和分析。

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