Ta članek govori o tehniki oblikovanja snopa za določanje mesta hrupnosti na mimovozečih vozilih. Tehnika postavlja več izzivov, ki vključujejo hkratno zajemanje podatkov z velikim poljem tipal, napredno obdelavo signalov, shranjevanje izredno velikih naborov podatkov in vplive okolja, ki se pojavljajo pri uporabi na preizkusni progi na prostem. Ta članek priporoča najboljše prakse za izvedbo oblikovanja snopa in obravnava celoten potrebni sistem, od preizkusnega okolja preko tipal do matematike, analiziranja ter shranjevanja podatkov, da bo lahko bralec uporabil to tehniko.
Polja mikrofonov za akustično oblikovanje snopa
Več podjetij, ki prodajajo tipala, ponuja že pripravljena polja mikrofonov za določanje mesta hrupa. Z veseljem vam bodo pomagali pri izbiri. V naslednjem razdelku bomo podali splošne smernice za izbiranje polja mikrofonov za oblikovanje snopa.
Polja mikrofonov za oblikovanje snopa so vedno krožna in imajo tri glavne vzorce: naključno, spiralno ter v obliki prstana. (Polja mikrofonov za metodo NAH so vedno pravokotna.) Polje v obliki prstana deluje dobro, kadar ne poznamo točne razdalje do vira, vendar mu manjka dinamični razpon. Spiralno polje daje boljše rezultate, vendar boste na splošno dosegli najboljše rezultate z naključno postavitvijo tipal po polju, saj to zagotavlja največjo gostoto polja mikrofonov in omogoča največji dinamični razpon meritev [3].
Kot smo že omenili, je prostorska ločljivost sistema neposredno povezana z razdaljo od vira zvoka. Večje polje pomeni, da lahko s svojim merilnim sistemom dosežete boljšo prostorsko ločljivost.
Tradicionalne tehnike umerjanja, ki se uporabljajo za mikrofone, so pogosto nepriročne pri delu s polji mikrofonov, saj je treba umeriti veliko število mikrofonov. Ločeno umerjanje več kot 30 mikrofonov v polju je lahko potratno tako glede časa kot glede virov. Pri določitvi mesta vira zvoka pa absolutna točnost mikrofonov ni tako pomembna kot zaznavanje sprememb v ravneh zvoka. To lahko izkoristite tako, da celotno polje umerite naenkrat. Če na znanem mestu v polju proizvedete ton, lahko za vsak mikrofon določite faktorje utežitve, ki omogočajo pravilno prepoznavanje mesta. Študije kažejo, da lahko s to metodo dosežete sistemsko točnost ±0,5 dB tudi pri uporabi mikrofonov, ki medsebojno odstopajo za več kot ±4 dB. [4]
Druga težava pri delu z velikim številom mikrofonov v polju je cena samih tipal. Mikrofoni, primerni za meritve, so lahko dragi, tako da vas bo mikalo, da bi varčevali z zmanjšanjem števila mikrofonov v polju (in s tem končnih rezultatov svojih preizkusov). Vendar pa so novosti v tehnologiji mikrofonov prinesle nizkocenovne mikrofone, na primer mikroelektromehanske sisteme (MEMS), ki zagotavljajo pošteno kakovost za nizko ceno. Inženirji agencije NASA so raziskali ustreznost teh vrst mikrofonov za oblikovanje snopa in odkrili, da zagotavljajo dovolj kakovosti za zaznavanje vira hrupa, kadar jih uporabite v poljih. [5]
National Instruments d.o.o.
Tel: + 386 3 425 4270
Brezplačna številka: 080 8864
Uporaba akustičnega snopa za zaznavanje hrupa (2)
2014_SE218_19
