聲學(xué)測量分析技術(shù)方案

word.word.聲學(xué)測試分析技術(shù)方案p表示。有聲波存在時(shí)，空氣壓力就在大氣壓0四周起伏變化，消滅壓強(qiáng)增量，這個(gè)壓強(qiáng)增量就是聲壓，用p表示。SIS的單位是2，力F的單位是?！差D，其聲壓的單位是牛/米2，記為N/m2，或稱為帕〔斯卡，記Pa，其關(guān)心單位為微巴，記為bar〔達(dá)因/厘米2dyn/cm2。換算關(guān)系為：1Pa1N/m210dyn/cm210bar 與大氣壓相比，聲壓是相當(dāng)小的。在1000赫時(shí)的可聽聲壓范圍大約在0.0002~200期的整數(shù)倍。有效聲壓用數(shù)學(xué)表示為1TT1TTpt2dt0式中 T——周期；pt——瞬時(shí)聲壓；t——時(shí)間。2對于正弦聲波pp /2m

p 為聲壓幅值，即最大聲壓。在實(shí)際使用中，m假設(shè)不另加說明，聲壓就是有效聲壓的簡稱。二、聲壓級Lp一個(gè)聲音的聲壓級是這個(gè)聲音的聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的以10為底的對數(shù)的20Lp

20lgp (1-11)po式中 L 聲壓級，分貝；pp 聲壓，帕；ppo

=20有了聲壓級的概念，就可把由聲壓值表示的數(shù)百萬倍變化，轉(zhuǎn)變?yōu)?～120分貝的變化范圍。三、聲學(xué)頻譜1000之差。上、下限截止頻率之差即是中間區(qū)域，稱為頻帶寬度，簡稱帶寬。2位稱倍頻程。即f f f22n 或 nlog21

2 (1-15)f1式中 f1

、f 成倍頻程關(guān)系的低頻和高頻頻率，即下、上限截止頻率；2n 兩個(gè)頻率相比的倍數(shù)。n可以是任意正實(shí)數(shù)，n當(dāng)n=11n1/31/3倍頻程，依此類推。在倍頻程中，頻程間的中心頻率之比都是2：1，其中心頻率是上、下限的幾何平均值，即ffff1 2o四、計(jì)權(quán)聲級噪聲感覺的數(shù)值，使主客觀量趨于統(tǒng)一。常用的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)A、B、CDD、D1 2

、ESI幾種計(jì)權(quán)，一般承受A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。40方曲線的反曲線而設(shè)計(jì)的。它較〔500赫以下〕1000~5000赫聲敏感的特點(diǎn)。AA聲級，記為分貝A常用窗函數(shù)常用的幾種窗函數(shù)如下：矩形窗矩形窗屬于時(shí)間變量的零次冪窗，函數(shù)形式為〔1-28〕相應(yīng)的窗譜為：〔1-29〕主瓣比較集中，缺點(diǎn)是旁瓣較高。〔２〕漢寧〔Hanning〕窗漢寧窗又稱升余弦窗，其時(shí)域表達(dá)式為：〔1-30〕相應(yīng)的窗譜為：〔1-31〕33個(gè)sine〔t〕使旁瓣相互抵消，消去高頻干擾和漏能?！玻场澈Ｃ鳌睭amming〕窗〔1-32〕其窗譜為：word.word.〔1-33〕旁瓣到達(dá)更小。分析說明，海明窗的第一旁瓣衰減為一42dB．海明窗的頻譜也這比漢寧窗衰減速度慢。海明窗與漢寧窗都是很有用的窗函數(shù)．〔Parzen〕窗、布拉克曼〔Blackman〕窗、凱塞〔kaiser〕窗等。窗函數(shù)的選擇應(yīng)考慮被分析信號的性質(zhì)與處理要求．假設(shè)僅要求準(zhǔn)確讀出平均方式方式進(jìn)展處理。線性平均線性平均: YN=(1/N)*ΣXi i=1~N 線性平均要把全部輸入數(shù)據(jù)儲存后再計(jì)算，可改為遞推線性平均遞推線性平均:計(jì)算后Y2可刪除……………n=1~NTc〔dy(t)/dt〕+y(t)=x(t) Tc---時(shí)間常數(shù) 以采樣間隔Δt離散成一階差分方程，dt→Δt,y(t)→y(n)---y,x(t)→x(n)---x,dy→y-yn n n n-1Yn=((N-1)/N)*Yn-1+(1/N)*Xn 〔1-36〕Yn=((N-1)/N)*Yn-1+(1/N)*Xn 〔1-37〕例:N=4,Xn=[X1 X2 X3 X4 Y1=(1/4)*X1+(3/4)*(1/4)*X3+(1/4)*X4可見以往輸入數(shù)據(jù)對現(xiàn)在輸出的影響按((N-1)/N)m漸漸減小(遺忘)。最大值保持保持聲壓最大的一次結(jié)果，作為最終的分析結(jié)果。六、測試根本原理及流程〔專用的聲學(xué)傳感器大〔或衰減、加權(quán)〔A、B或C，也可不加權(quán)、倍頻程濾波〔附加、均方根檢波和對數(shù)轉(zhuǎn)監(jiān)測、存儲和頻譜等分析之用。word.word.聲學(xué)測量倍頻程分析方法流程圖七、試驗(yàn)所需儀器設(shè)備：6、1動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)力應(yīng)變、振動〔加速度、速度、位移、沖擊、聲學(xué)、溫度〔各種類型熱電偶、鉑電阻、壓力、流量、力、扭矩、電壓、電流等各種物理量的測試和分析輸入阻抗輸入保護(hù)輸入方式

10MΩ∥40PF10V±15V(直流或溝通峰值)時(shí)，輸20V時(shí)，輸入信號大于±30V(直流或溝通峰值)時(shí),輸入全保護(hù)GND、DC(單端、差分)、AC、ICP工作方式

數(shù)據(jù)采集器外接適調(diào)器(選件)

單端輸入、差動輸入、ICP適調(diào)輸入ICP適調(diào)器(帶雙積分硬件網(wǎng)絡(luò))、應(yīng)變適調(diào)器、電荷適調(diào)器、電荷適調(diào)器(帶雙積分硬件網(wǎng)絡(luò))、4～20mA適調(diào)器、雙恒流源應(yīng)變適調(diào)器滿度值最大分析頻寬低通濾波器

±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V、±20VDC～100kHz截止頻率10、30、100、300、1k、3k、10k、PASS(Hz)八檔信號狀態(tài)指示

(-3dB±1dB) 分檔切換平坦度 小于0.1dB(2/3截止頻率內(nèi))阻帶衰減 大于－24dB/oct過載指示 輸入大于滿度值，指示燈為紅色，表示過載50mV指示 輸入小于滿度的0.5%,指示燈為綠色，表示欠載模數(shù)轉(zhuǎn)換器區(qū)分率24位Σ-ΔA/D最大通道數(shù) 每臺儀器可有16通道或32通道，每臺計(jì)算機(jī)可把握無限多通道通訊接口 100Mbps以太網(wǎng)接口全部通道(無限多)同時(shí)工作時(shí)，每通道10、20、50、連續(xù)采樣速率(存整數(shù)采樣速率 100100k、貯深度由計(jì)算機(jī)剩 200k(Hz)分檔切換余硬盤空間容量決 全部通道(無限多)同時(shí)工作時(shí)，每通道5、10、20、定) 整數(shù)分析頻率 50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k(Hz)分檔切換；濾波方式

每通道獨(dú)立的模擬濾波+實(shí)時(shí)數(shù)字濾波組合抗混濾波器；抗混濾波器

截止頻率 采樣速率的1/2.56倍設(shè)置采樣速率時(shí)同時(shí)同步設(shè)定阻帶衰減 約120dB/oct〔分析頻率范圍內(nèi)〕

0.1dB儀器工作電源

溝通電源 220V，50Hz直流電源 10～18V使用環(huán)境 適用于GB6587.1-86-Ⅱ組條件外形尺寸

236mm〔寬〕×133mm〔高〕×317mm〔深〕(十六通道)；482mm〔寬〕×133mm〔高〕×317mm〔深〕(三十二通道)。6、2聲學(xué)測量傳感器系統(tǒng)聲傳感器是把外界聲場中的聲信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。它在通訊、噪聲把握、環(huán)境檢測、音質(zhì)評價(jià)、文化消遣、超聲檢測、水下探測和生物醫(yī)學(xué)工程及醫(yī)學(xué)方面有廣泛的應(yīng)用。自由聲場定義：均勻的各向同性的非流淌媒質(zhì)中，邊界影響可以不計(jì)的聲場。能感受聲壓并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感電阻變換式、壓電式和電容式。壓電式聲壓傳感器利用壓電晶體的壓電效當(dāng)聲壓作用在膜片上使其振動時(shí)，膜片帶動壓動晶體產(chǎn)生振動，壓電晶體在機(jī)械應(yīng)力的作用下產(chǎn)生隨聲壓大小變化而變化的電壓，從而完成聲－電的轉(zhuǎn)換。抱負(fù)的測量傳聲器應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：與聲波波長相比，傳聲器的尺寸應(yīng)當(dāng)很小，不會對聲場產(chǎn)生干擾；在聲頻范圍內(nèi)具有具