При акустических измерениях обычно используют шумомеры с одним или несколькими каналами. При этом все каналы независимо друг от друга измеряют звуковое давление в точке расположения микрофона. Такие измерения хорошо подходят для определения параметров звука по санитарным нормам. При этом все-таки приходится учитывать параметры помещений, где производится измерение. Значение звукового давления существенно зависит от геометрии помещения и других факторов. При таком подходе невозможно измерить энергетические характеристики источника звука (мощность источника и др.) и координаты (расположение) источника звука.
Для определения характеристик акустического поля, энергетических характеристик и определения источника звука помимо звукового давления требуется измерять колебательную скорость акустической волны. Уравнения, описывающие звуковые поля (уравнения Эйлера) , содержат градиент давления (производные давления по координатам) в качестве слагаемого в уравнениях. Поэтому требуется измерять давление минимум в двух ближайших точках пространства одновременно микрофонами с очень близкими амплитудными и фазовыми характеристиками.
Ведущие производители акустического оборудования (Брюль и Къер, GRAS и др.) предлагают программно-аппаратные комплексы для решения подобных задач. Эти комплексы имеют высокую стоимость, неадаптированное программное обеспечение и жесткую аппаратную привязку.
Работы, проведенные ООО "ДиаТехЛаб" по созданию интенсимметрических комплексов, позволили устранить все вышеприведенные недостатки. Оборудование, используемое в комплексах, полностью изготовлены в России или используют зонды фирмы GRAS. Такие комплексы разработаны для медицинского диагностирования и специальных применений. В комплексах применяются "акустические антены" (интенсимметрические зонды), состоящие из одной, двух или трех пар микрофонов. Для измерения параметров волн в волноводе или в качестве "уловителя" источника применяется одна пара микрофонов. Поворотом этой пары микрофонов можно определить направление источника, энергетические параметры волны. Для стационарных комплексов используют две пары микрофонов (для определения проекции координаты источника на плоскость, образуемую парами микрофонов) или три пары микрофонов для определения координат источника. Кроме того стационарные комплексы могут определять параметры импульсных источников звука.
Состав комплекса
- Однокоординатный или трехкоординатный зонд
- источники питания для микрофонов
- АЦП с параллельными каналами или с высокой частотой оцифровки
- специлизированное программное обеспечение
Однокоординатный зонд GRAS
|
Трехкоординатный зонд GRAS
|
|
|
Важным этапом комплекса является система калибровки микрофонов. Микрофоны зондов подобраны по своим амплитудным и фазовым характеристикам. Обнако может потребоваться периодическая калибровка (со временем может произойти раскалибровка). Для калибровки используется динамик с подходящей АЧХ и одноканальным усилителем с линейной АЧХ во всем диапазоне необходимых частот. В качестве источника используется специализированное программное обеспечение, компьютер со звуковой картой и широкополосный динамик. Калибровку можно проводить в заглушенной камере или тихой комнате. |
|
|
|
|
|