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噪聲實(shí)時(shí)頻譜分析儀器的應(yīng)用

更新時(shí)間:2023-10-26      點(diǎn)擊次數(shù):1153
噪聲實(shí)時(shí)頻譜分析儀器的應(yīng)用  
一、聲音的二大特性: (聲音的三要素: 強(qiáng)弱、音調(diào)和由波形來決定的音色) 
1. 強(qiáng) 度: 單位是?。洌拢ǚ重悾?qiáng)度由聲波的振幅來決定,振幅越大,表示聲波的能量越高,因此聲音也就越強(qiáng)。如:鼓皮敲得重,上下振動(dòng)劇烈,聲壓大,聽起來聲音就響。反之振動(dòng)小,聲壓小,聽起來聲音就弱。

       ?、堋”额l程的中心頻率代表的是其中一個(gè)頻率范圍:如表倍頻點(diǎn)范圍:
        2. 頻 率: 單位是?。龋ê眨N锢韺W(xué)上用它表示物體在一秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。頻率高低由振動(dòng)的頻率決定(也可稱音調(diào),人耳對(duì)不同頻率的聲音感覺是不一樣的)。頻率越高,聲音就越尖銳。振動(dòng)過慢或過快的聲音人們是感覺不到的。人類只可以聽到每秒振動(dòng)?。玻按蔚剑玻埃埃埃按蔚穆曇簦覀兎Q20 ~?。玻埃埃埃啊。龋穆曇魹椤翱陕犅?,低于?。玻啊。龋曇魹榇温?,高于?。玻埃埃埃啊。龋穆曇魹槌?,次聲和超聲人耳聽不到。但它是客觀存在的。如老鼠可以聽到次聲,蝙蝠可以聽到超聲。
 
二、噪聲分析:
1, 聲音的第一個(gè)特點(diǎn)就是有強(qiáng)弱之分(強(qiáng)度),用聲壓級(jí)或聲功率級(jí)(聲源在單 位時(shí)間內(nèi)輻射的總聲能)或聲強(qiáng)級(jí)等來表示。如:火車運(yùn)行時(shí)的聲音變化時(shí)的曲線圖,進(jìn)出站及鳴迪時(shí)聲壓大,聽起來聲音就響。反之聽起來聲音就弱。
①   表現(xiàn)方式:穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)、脈沖(新標(biāo)準(zhǔn)為C聲級(jí)峰值)。
②   測(cè)量值:聲壓級(jí)Lp、時(shí)間平均值Leq(T)、計(jì)權(quán)聲功率級(jí)LWA等。
③   頻率計(jì)權(quán):A、C、Z,
④   時(shí)間計(jì)權(quán)值:快(F,0.125 s)、慢(S,1?。螅?/div>
2、 噪聲源聲音之所以可以區(qū)分就是它們具備聲音的大小(強(qiáng)度)的同時(shí)還具備了音調(diào)(頻率)的差異。人耳對(duì)不同頻率的聲音會(huì)感覺到如“底沉"、“沙啞"、“刺耳"等。因此人耳對(duì)各類聲音會(huì)有所分辨。如:男人說話多在 500Hz以下,而女人說話多在 500?。龋陨希犉饋砟腥松ひ舻囊粽{(diào)比女人低,所以很容易區(qū)別出男女的聲音。又如我們平常聽到小汽車?yán)嚷暿堑椭蓄l發(fā)出的“強(qiáng)勁敦厚"的感覺,而大貨車?yán)仁侵懈哳l發(fā)出的“尖銳刺耳"的聲音。
三、噪聲頻譜分析方法說明:
1.  任何聲源都不止一個(gè)頻率發(fā)出的,它們是無數(shù)頻率成分的聲音的大合奏。但是把每一個(gè)噪聲源所有頻率成分的聲音的聲壓一一分析出來,雖然技術(shù)上可以辦得到,但并沒有太大必要。為了方便,并根據(jù)人耳對(duì)聲音頻率變化的反應(yīng),使用只能允許一定范圍的頻率成分通過,其它頻率成分被衰減掉的帶通濾波器,把一段一段的頻率成分選出來進(jìn)行聲音強(qiáng)度的測(cè)量。我們稱之為頻譜分析。
2. 在噪聲測(cè)量中,往往需要進(jìn)行噪聲頻譜分析來確定噪聲源的特性及主要頻率成分,所以國(guó)家相關(guān)的“噪聲測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)""除了對(duì)噪聲大小聲壓級(jí)限值外還規(guī)定了頻率聲壓級(jí)測(cè)量和限值
3. 噪聲的頻譜分析方法通常使用CPB分析法和FFT分析法
① ?。茫校隆》治龅姆椒ㄍǔ7Q為1/N倍頻程分析法(1/N ?。希茫浴。粒郑牛?div>
       ?、凇 。疲疲浴》治龇ú捎玫氖强焖俑盗⑷~變換的線性數(shù)字濾波器,對(duì)噪音頻譜有著很高的解析度。
        4.  為了統(tǒng)一起見,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化ISO組織規(guī)定了1/1和1/3倍頻程的中心頻率。它是將寬廣的聲頻范圍(20 ~?。玻埃埃埃啊。龋陕犅暦秶?,劃分為若干較小的頻段,每個(gè)頻段上限頻率值與下限頻率值差值稱為頻段帶寬。(N?。健。睍r(shí)稱為1/1倍頻程,N =?。场》Q為1/3 倍頻程,N?。健。稌r(shí)稱為1/6倍頻程)。N越大分析的就越細(xì)。顯然1/3倍相對(duì)于1/1倍頻程濾波器分析得更加精細(xì),因此也更容易分辨出噪聲的根源。
        ①?。保北吨行念l率點(diǎn):31.5、63、125,250,500,1k,2k,4k,8k,16?。耄玻埃搿。龋?/div>
        ②?。保潮吨行念l率點(diǎn):20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1k,1.25k,1.6k,2k,2.5k,3.15k,4k,5k,6.3k,8k,10k,12.5k,16k,
       ?、邸。保侗吨行念l率點(diǎn):20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250,1600,20000,2500,3150,4000,5000,6300,8000,10k、12.5k、16k,20kHz?! ?/div>
       ?、堋”额l程的中心頻率代表的是其中一個(gè)頻率范圍:如表倍頻點(diǎn)范圍:
中心頻率(Hz)中心頻率(Hz)中心頻率(Hz)中心頻率(Hz)
31.531.531.531.5
125125125125
500500500500


四、實(shí)時(shí)頻譜分析應(yīng)用
 1. 使用便捷式實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)頻譜分析儀,是聲壓級(jí)在同一時(shí)間段、相同的噪聲源工況條件下測(cè)量噪聲發(fā)射情況。比之使用模擬濾波器時(shí)中心頻率的濾波器依次進(jìn)行頻譜測(cè)量分析顯然實(shí)時(shí)分析的測(cè)試效率要高得多。

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2. 使用HS2120噪聲測(cè)量系統(tǒng)主要功能都是通過軟件實(shí)現(xiàn)的,因此它的各項(xiàng)性能指標(biāo)非常準(zhǔn)確,穩(wěn)定性好。 大優(yōu)點(diǎn)是分析速度快??梢栽趲资撩肷踔粮痰臅r(shí)間內(nèi)獲得倍頻程頻譜分析的結(jié)果。軟件可以同時(shí)完成1/1、1/3、?。保侗额l程譜和FFT分析,而且還可以擴(kuò)展為其它許多測(cè)量與分析功能。
①  設(shè)備與主界面
②  FFT分析界面(快速傅立葉變換)

③  風(fēng)機(jī)聲源實(shí)時(shí)頻譜分析應(yīng)用:對(duì)風(fēng)機(jī)聲源進(jìn)行多次頻譜分析,可取得風(fēng)機(jī)頻譜聲壓原始數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,就可找出其規(guī)律而 終可確定聲源(軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、風(fēng)扇)各部件聲壓所對(duì)應(yīng)的頻率范圍,以此為依據(jù)發(fā)現(xiàn)它的異音問題部件,從而有針對(duì)性地采取處理措施。


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