28 maj 2024
Pomiary wibroakustyczne
Pomiary akustyczne, w szczególności te laboratoryjne, wykonywane są często w wielu punktach pomiarowych. Dotyczy to szczególnie pomiarów mocy akustycznej lub izolacyjności akustycznej, w których wykorzystanie ręcznego miernika dźwięku znacznie wydłuża czas trwania pomiarów. W poniższym artykule przedstawiamy system pomiary SonoDAQ, który razem z oprogramowaniem Opentest, pozwala na wielokanałowe pomiary z tą samą precyzją co miernik dźwięku klasy 1.
System pomiarowy
Crysound SonoDAQ to modułowy rejestrator przystosowany do wielu typów sygnałów i czujników. W tym artykule skupimy się jednak na jego zastosowaniu w kontekście mierników dźwięku. Konstrukcja posiada 4 sloty na moduły, umożliwiając sprecyzowanie liczby kanałów wejściowych wyjściowych oraz wbudowane akumulatory.
Jednostka pozwala na podłączenie do komputera poprzez USB oraz Ethernet, natomiast wbudowana pamięć pozwala na rejestrację hałasu bez podłączonego komputera i późniejszą obróbkę wyników w oprogramowaniu. Jest to bardzo ważna cecha, szczególnie w testach mobilnych, w których chcemy zminimalizować system pomiarowy.
Moduły
Kanały wejściowe
Pomiarowe moduły wejściowe wyposażone w 4 kanały dostosowane do mikrofonów pomiarowym. Dostępne są dwa rozwiązania, moduł IED, dedykowany mikrofonom wstępnie spolaryzowanym IEPE/CCP oraz moduł LMQ, obsługujący zarówno mikrofony pre polaryzowane, jak i te wymagające zewnętrznej polaryzacji 200V. Takie rozwiązanie minimalizuje potrzeby dodatkowych akcesoriów jak zasilacze mikrofonowe, tworząc system
Kanały wyjściowe
Sprawa wygląda podobnie w kontekście kanałów wyjściowych. Moduł ADD posiada dwa wyjścia, które mogą być przełączane pomiędzy standardowym wyjściem liniowym o maksymalnym napięciu 30 Vp, a wzmacniaczem klasy D o mocy 10W przy 8 Ω i zniekształceniu < 0.2% THD. Moduł pozwala dostarczyć sygnał do systemu źródła wszechkierunkowego przy pomiarach izolacyjności, czy bezpośrednio wysterować głośnik przy pomiarach zrozumiałości mowy, czy innych testach akustycznych np. w automotive.
Powerbank
Unikalną cechą systemu jest możliwość wbudowania powerbanka i pomiary bez potrzeby stałe zasilania systemu. każde urządzenie pozwala na wbudowanie do dwóch powerbanków o pojemności 6800 mAh. Dzięki temu wielokanałowy system może zostać użyty w testach mobilnych, środowiskowych, czy w tych gdzie dostęp do zasilania jest problematyczny. Samo urządzenie posiada również pasywne chłodzenie, dzięki czemu instalacja jednostki głównej nie wpływa na zwiększenie hałasu w przestrzeni pomiarowej.
Oprogramowanie
Rejestrator SonoDAQ jest rozwiązaniem kompatybilnym z wieloma oprogramowaniami. Poprzez sterowniki ASIO i WASAPI, jednostka może być zarządzana przez szereg zewnętrznych środowisk takich jak Audio Precision APx500, Python, Matlab. Producent udostępnia również swoje oprogramowanie OpenTest ze specjalnymi projektami poświęconymi pomiarom akustycznym. Aktualnie program może działać w trybie:
- klasycznego wielokanałowego miernika dźwięku, z wizualizacją graficzna i liczbowymi wartościami pomiaru. Tryb ten pozwala na wielokanałowe pomiary i eksport wyników do arkuszy kalkulacyjnych.
- pomiary w pasmach oktawowych i FFT, do reprezentacji wyników w zakresie częstotliwości
- pomiar mocy akustycznej, dedykowany do wielokanałowych pomiarów i obliczeń mocy akustycznej zgodnie z normami ISO
- jakość dźwięku obliczający automatycznie takie parametry jak głośność, szorstkość, TNR, czy zrozumiałość mowy.
W najbliższym czasie producent oprogramowanie zostanie rozszerzony dodatkowo o:
- wielokanałowy pomiar czasu pogłosu
- pomiary z wykorzystaniem tub impedancyjnych.
Mikrofony pomiarowe
Crysound jest producentem profesjonalnych mikrofonów pomiarowych, dostosowanych do różnych wymagań i aplikacji. Unikalną cechą czujników jest oporność i długa żywotność co potwierdzone jest 10-letnią gwarancją. Pośród różnych modeli dostępne są m.in.
Mikrofon NVH
CRY3213 został wzmocniony pod kątem odporności na upadki, zapylenie, wodę czy temperaturę z IP67. Idealne do pomiarów w branży automotive, transportu szynowego, czy obronnego.
Standardowe mikrofony pola swobodnego i ciśnieniowego
Dostępne w różnych wariantach wartości czułości, pokrywające codzienne wymagania pomiarów terenowych i laboratoryjnych. Mikrofony spełniają wymagania normy IEC 61094-4 dzięki czemu mogą zostać wykorzystane przy pomiarach hałasu zgodnych z klasą 1.
Mikrofony niskoszumowe
Zwiększona czułość mikrofonu i obniżone szumy własne pozwalają na pomiary akustyczne już od 6 dBA. Dodatkowo producent zapewnił tak wysoką czułość dla membrany ½”, co pozytywnie wpływa na pasmo częstotliwościowe pozwalając na pomiary do 20kHz.
Mikrofony do wysokich i bardzo wysokich poziomów
W ofercie producenta znajdują się również mikrofony przystosowane do badań sygnałów impulsowych i ciągłych sygnałów wysokopoziomowych. W tym zakresie najlepiej sprawdzają się mikrofony ¼”, których konstrukcja pozwala zarejestrować do 175 dB. Dodatkowo zmniejszona średnica pozytywnie wpływa na mierzone pasmo częstotliwościowe, pozwalając wykorzystać takie mikrofony do pomiarów ultradźwiękowych w zakresie 90 kHz.
Kalibrator akustyczny
Dokładne pomiary hałasu wymagają okresowej kalibracji systemu. Dotyczy to szczególnie pomiarów terenowych ze zmienną temperaturą i wilgotnością. Same pomiary laboratoryjne również wymagają kalibracji, co szczegółowo opisują poszczególne normy pomiarowe z zakresu pomiarów mocy akustycznej, czy izolacyjności. W tym zakresie Crysound oferuje kalibrator klasy 1 CRY3018 posiadający odpowiednio:
- Dwa poziomy wysterowania 94 dB i 114 dB
- Dwie częstotliwości pomiarowe: 1000 Hz i 250 Hz
- Adaptery do mikrofonów: 1”, ½”, ¼” i ⅛”.