基于虚拟仪器的噪声测试系统开发文献综述
2020-04-11 16:14:27
文 献 综 述
1.课题的意义
人类是生活在一个充满声音的环境中,通过声音进行交谈、表达思想感情。但有些声音也会给人类带来危害,例如,震耳欲聋的机器声、呼啸而过的飞机声等,这些为人们生活和工作所不需要的声音叫做噪声。从物理学判断,一切无规律的或随机的声信号叫做噪声。环境噪声来源主要有四种:一是汽车、飞机等的交通噪声;二是工厂机器运转产生的噪声;三是房屋建筑施工所发出的噪声;四是社会生活所造成的噪声。噪声污染被视为一种无形的环境污染,具有局部性、暂时性和多发性的特点。噪声污染对人类往往是一种慢性的损伤,医学上已将因噪声污染而出现的”亚健康”症状定为”噪声病”。噪声病以神经系统症状为主,如头晕、头痛、失眠、嗜睡、易疲劳、激动、伴有耳鸣、听力减退等。此外,有证据表明,噪声和振动还是诱发高血压、心脏病的重要原因。噪声对动物也有较大影响。因此,避免和降低噪声是环保的要求【1】。
2.课题的国内外的现状和发展趋势
2.1噪声测试系统的组成
2.1.1传声器
传声器是将信号转换成相应的电信号的一种声电换能器。在噪声测试仪中,传声器处于首环的位置,担负着感受与传达”第一手信息”的重任,其性能的好坏将直接影响到测试的结果。因此,在整个噪声测试系统中传声器的地位是举足轻重的。
2.1.2声级计
声级计是噪声测量中最为简便的测试仪器。它体积小,质量轻,一般用于干电池供电。它不仅可进行声级测量,而且还可以和相应的仪器配套进行频谱分析、震动测量等。
2.1.3噪声分析仪
噪声分析仪器是用来做噪声频谱分析的,而噪声的频谱分析,是识别产生噪声原因、有效地控制噪声的必要手段。
2.2国内外的现状和发展趋势
目前大部分厂家生产的虚拟仪器基本以计算机加数模转换及软件应用, 来实现传统仪器中的示波器、频谱分析仪、频率计、波形发生器、波形记录仪等。但也有些开发比较早的厂家开始将虚拟仪器在某些行业开始批量应用【11】【12】。
我国汽车行业中的这些噪声测试与频谱分析的锐利武器已被广泛用来解决汽车的整车降噪问题。例如:利用分解消元法找出汽车上各个不同的总成或零部件(发动机、风扇、轮胎等)所产生的噪声,再把这些总成或零部件的不同改进方案拿来测试,找出噪声最低的最佳方案以达到降噪的目的。
前不久,西德BMW公司和丹麦B.K公司联合研制了一种汽车专用的噪声测试分析系统:ACROA。它是由一个1/3倍频程分析仪和一个计算机系统所组成。计算机系统中包括有主机、显示屏幕、存贮器、接口、绘图仪等。该系统带有许多专用软件可供分析处理中使用。测试信号可以直接送入做实时分析,也可以先记录在磁盘上,然后再回放出来从容分析处理。分析结果可通过绘图仪画出频谱图或三维频谱图(第三个座标轴是发动机转速)。
在噪声测试方面,还应一提的是近几年来兴起的声强分析。丹麦B.K公司有声强分析系统的成套仪器出售。我厂不久前购进的日本RION公司SA-73型双通道振动信号分析仪系统实际上也具有声强分析的功能。
振动测试只是在传感器和噪声测试方面有差别,其它部分(如二次仪表、记录与分析仪器等)则是十分相似。对传感器问题我们在后面还要再讨论,因此在这里只对振动测试简述一下。