28 maj 2024
Pomiary wibroakustyczne
GRAS 45CB jest dwukanałowym fantomem akustycznych zaprojektowanym do pomiarów i oceny tłumienia wtrącenia wszelkich typów ochronników słuchu i systemów komunikacji, wykorzystywanych w wielu obszarach od przemysłu po branżę obronną.
W poniższym artykule przedstawiamy najważniejsze parametry związane z tym fantomem akustycznym oraz możliwości połączenia z systemem akwizycji sygnału i obsługi z poziomu odpowiedniego oprogramowania.
Najważniejsze parametry
System testowy oferuje szereg cech, pozwalających na wykonanie obiektywnych pomiarów akustycznych bez angażowania ludzi w proces oceny ochronników słuchu i innych systemów. Kluczowe jest tutaj odwzorowanie właściwości ludzkiego układu słuchowego oraz odporność na ekstremalne warunki pomiarowe w tym wysoki poziom ciśnienia akustycznego.
Odwzorowanie warunków ucha ludzkiego
System wyposażony został w dwie sztuczne małżowiny uszne umieszczone na powiększonej silikonowej podstawie. Taka konstrukcja zapewnia pewny montaż badanego zestawu ochronników słuchu, zarówno w wersji nagłownej jak i dokanałowej. W celu tych drugich obszar kanału słuchowego został przedłużony do 14 mm oferując bezproblemowy montaż, wszelkich wewnątrzkanałowych ochronników, czy zatyczek. System silikonowy wyposażony został w unikalny system kontroli temperatury, emulując jeszcze dokładniej warunki ludzkiego układu słuchowego. Taki system pozwala na nagrzanie pianek w ochronnikach zewnętrznych i dokanałowych zwiększając ich przyleganie.
Sprzęgacz akustyczny
GRAS 45CB pozwala na skonfigurowanie sprzęgacza akustycznego tak by uzyskać wymagane warunki pomiarowe. W tym zakresie producent zapewnia wersje niskoszumowe, standardowe, przeznaczone do wysokich poziomów ciśnienia akustycznego i skorelowane z wymaganiami ANSI S12.42.
Dostępne konfiguracje
| Model | Sprzęgacz akustyczny / mikrofon | Czułość | Zakres dynamiczny | Przeznaczenie |
|---|---|---|---|---|
| 45CB | RA0045-S7 / 40BP | 1,5 mV | 50 dB(A) – 72 dB | Standard ANSI S12.42 |
| 45CB-S1 | RA0045-S8 / 40AG | 12,5 mV | 27 dB(A) – 164 dB | Wysoka czułość |
| 45CB-S2 | RA0045-S9 / 40BH | 0,4 mV | 62 dB(A) – 193 dB | Skrajnie wysokie SPL (eksplozje) |
| 45CB-S4 | 43BB-4 / 40HT | 750 mV | 10,5 dB(A) – 113 dB | Pomiary niskoszumowe |
Wysokie tłumienie własne
Jednym z najważniejszych parametrów przy pomiarach ochronników słuchu jest odpowiednia wartość tłumienia własnego zapobiegającego błędom pomiarowym i nieprawidłowej interpretacji wyników poprzez dźwięki dochodzące przez drgania struktury zestawu testowego.
W tym zakresie GRAS 45CB oferuje tłumienie przekraczające 64 dB dla zakresu 80 Hz-12,5 kHz i aż 74 dB dla częstotliwości od 100 Hz do 8 kHz. W pełni pokrywa to wymagania normy ANSI S12.42.
Wykres tłumienia własnego deklarowany przez producenta: LINK do źródła.
Konfiguracja z systemem akwizycji
Zasilacze mikrofonowe
Mikrofony dostarczane w ramach systemu GRAS 45CB wymagają zewnętrznej polaryzacji 200V, nie dotyczy to jedynie wersji 45CB-S4, dostarczanej z dedykowanym niskoszumowym zasilaczem. Wejście zasilacza mikrofonowego 200V należy połączyć z mikrofonami, natomiast jego wyjście z wejściem liniowym systemu akwizycji.
Rejestracja wyników
GRAS 45CB używany jest do szerokiego zakresu badań, których zakres będzie definiował finalną konfigurację łańcucha pomiarowego. W tym zakresie wyróżnić można generalne systemy akwizycji lub analizatory audio dedykowane specyficznym testom akustycznym.
System akwizycji IMC ARQUSfit
IMC ARGUSfit jest modułowym systemem akwizycji umożliwiającym podłączenie różnego typu sond tworząc możliwość szerokiego zakresu testów inżynieryjnych.
Moduły ICPU-6 i UTI-6 zawierają po 6 kanałów mogących rejestrować sygnały napięciowe podawane z zasilaczy mikrofonowych. Zadaniem systemu akwizycji jest monitorowanie warunków zewnętrznych w tym poziomu ciśnienia akustycznego w różnych warunkach. Szereg udogodnień m.in. zapis na kartę SD, obsługa bez podłączonego komputera, czy zasilanie z przenośnym akumulatorów, pozwala na zastosowanie całego systemu w różnych, często specyficznych warunkach wymaganych, np. w branży obronnej. Dodatkowo część modułów pozwala na kompleksową rejestrację wielu wielkości jednocześnie.
System IMC dostarczany jest z oprogramowaniem sterującym IMC STUDIO. Umożliwia ono pełną konfigurację i monitorowanie rejestrowanych wartości.
Wtyczka IMC WAVE umożliwia w łatwy sposób dostosowanie systemu do warunków pomiarowych z wykorzystaniem mierników dźwięku, zapewniając kompatybilność z normą IEC 61672-1.
Dodatkowo producent oferuje system obliczeniowy IMC FAMOUS, przeznaczony do kalkulacji szeregu wielkości fizycznych. Oprogramowanie obsługuje również formaty zewnętrzne, pozwalając na sychronizację danych od różnych producentów.
Analizator audio
Innym podejściem w zakresie wykonywanych pomiarów mogą być profesjonalne analizatory audio firmy Audio Precision. Skupiają się one na różnych testach akustycznych i elektroakustycznych takich jak: pomiar odpowiedzi częstotliwościowej, zniekształcenia, czy poziom ciśnienia docierający do mikrofonów.
Mają one bardziej przeznaczenie w zakresie projektowania lub produkcji systemów audio. Analizatory dostarczane są z oprogramowaniem APx500 wyposażonym w szeroką bibliotekę testów audio. Dodatkowo możliwość automatyzacji pomiarów pozwala na zaadaptowanie pomiarów do warunków przemysłowych.