一种“柔性测试”技术的噪声源定位分析系统设计与应用

出处:xchuang 发布于:2011-08-29 09:21:30

  1.引言:

  柔性测试”是什么?是产品?是系统?还是一整套解决方案?这似乎是所有人都想了解清楚的一个问题。当人们越来越关注于具有某一特定形态的具体实物的时候,却往往忽略了隐藏在实物背后的“技术”。左总做了个很形象的比喻:比如买一个电视,大家只会关心这个电视的性能如何,却很少有人会关注生产电视的细节技术,但恰恰是这些技术、工艺决定了产品在层次上的差别。做测试测量系统也是如此,每个厂家在做不同的集成项目时采用的手段也是不相同的。泛华便是将这种手段作为自己的研究目标,研究如何实现一个更、更可靠、更灵活、更便于扩展的系统。所以从这个角度来讲,“柔性测试”实际上是一种技术。更为准确地定义“柔性测试”,应该说是以测试测量系统的功能及性能为关注对象,对满足测试测量系统需求的方法及手段进行研究及开发的技术。柔性测试技术的优势在于它更趋近于测试测量的终解决方案。其结果不是一个简单的产品,也不是简单的系统集成,而是、成熟的应用系统。

  2.系统结构

  SSLS的系统结构如图1所示:

  基于“柔性测试”技术设计的SSLS由麦克风阵装置、传输线缆和主机组成:

  麦克风阵装置拥有独特的设计(标准阵列):共有8根横梁,每根横梁上放置8支内置麦克风。每根横梁通过SMB接口使每支麦克风与主体支架相联,在主体支架中心安置的摄像头,用于拍摄实景。整个装置的特点是:灵活、小巧、轻便、易于安装——当其中一支麦克风出现问题,只需更换相应横梁,无需作其他改变。

  传输线缆用于将阵列装置转换的电信号同步传输至系统主机,它具有长度一致、通道之间隔离与屏蔽等特点。

  主机是SSLS的,硬件部分包括PXI机箱、控制器以及多通道动态信号采集卡。8块动态信号采集卡实现声音信号的同步采集,尤其带有抗混叠滤波功能,具有高、动态范围大等特点,专为动态信号采集而设计。PXI机箱背板总线为信号采集提供可靠保证:跨板卡的两个通道同步采集1kHz信号,相位差保证在0.1度内;控制器为实时测试和控制应用程序提供了高性能平台。SSLS采用LabVIEW环境开发的系统软件,该软件能够控制系统硬件进行多通道声音信号的同步采集与分析;采用波束形成技术计算声场分布,然后将声场分布图叠加在实景图片上,直观地反映出噪声源的位置。

  3.柔性技术的完美体现

  作为“柔性测试”技术的创始者和坚定的实践者,我们将“柔性测试”技术渗透到SSLS设计的每一个环节,具体表现在:

  定位算法的选择:考虑到声场状况、噪声设备的多样性等问题,系统采用了波束形成算法。这样阵列装置就不仅能够采用规则阵列,同时也能够采用许多不规则的阵列,如螺旋阵,随机阵等,使得定位的应用面更加广泛,能够应对多种不同状况;

  软硬件平台的选择:利用虚拟仪器技术,选择PXI硬件平台。因为PXI总线具有很大的数据吞吐能力,能够满足多通道动态数据的同步采集需求,同时方便以后增加或删除通道,使得系统具有很好的扩展性和灵活性;

  软件技术:考虑到使用时可以方便快速的更换各种阵列装置,系统软件设计时,采用模块化设计思路,当采用不同阵型的阵列装置时,操作者只需导入相应阵型配置文件即可;

  系统设计时还结合了其它设计技术,比如阵列装置的设计,采用了模块化接口技术,使得阵列装置的扩展、组装与拆卸都方便快捷。

  4.系统功能

  SSLS可以使得声音“可视化”,能够帮助声学工程师“看出”被测噪声对象的声场分布、找出各主要声源点的位置,是从复杂的声音信号中提取有用信息的利器,其具备的功能有:

  声源定位:显示分析平面内各处的声场相对能量之大小,根据该能量分布图可找出各个主要声源的位置;

  识别不同声源: 显示指定频带上的声场分布情况,从而在嘈杂的声音环境中识别出不同频带上的主要声源;

  声源信号分离与分析:从复杂的声音信号中分离出指定位置的声源信号,然后对该声源信号进行声音回放与频谱分析,用户也可以对分离出来的信号进行自定义分析;

  频谱分析:根据用户设置,可对特定时间段的声信号进行频谱分析;

  联合时频分析:以时间、频率为坐标轴,显示声音信号能量谱信息。

  5.系统特点:

  SSLS充分融合了“柔性测试”技术和声音处理技术,具有如下特点:

  多声源定位:在允许的分辨率范围内,系统能够同时对多个声源进行定位。

  方便的阵列放置:系统区别于一般的近场声全息方法,还避免了近场声全息方法对阵列位置的局限性。

  灵活的阵形配置: 系统的阵形能够根据不同的声场情况进行灵活配置,从而获得理想的分析效果,因此系统能够应用于多种不同的声场状况。

  直观的显示方式:系统在被测对象图片上显示声场能量分布,通过观察图片就可以直观的看出被测对象上声源所在的位置。

  6.小结:

  对于广大的业界用户,“柔性测试”技术就像是一个刚刚孕育出的新生命,人们对于这个新生命的到来有太多的好奇和期待。但是对于泛华来说,这项技术并非是全新的,但却是历经多年的经验沉淀而来的。无论他未来的发展如何,至少对于我们是一种启发:当我们越来越多地追求“新”的产品、“新”的技术的时候,我们是否也应该对那些曾经的经验与教训加以总结,从而提炼出精华并加以升华,也许这些才是支撑着当今自动化技术发展的基石。
  

关键词:测试

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!