資源描述：
《基于虛擬儀器技術(shù)的便攜式噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、２００７年４月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)第３８卷第４期基于虛擬儀器技術(shù)的便攜式噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)潘海彬周哲李伯全【摘要】提出將麥克風(fēng)作為傳聲器，利用便攜式計(jì)算機(jī)自帶的聲卡作為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集卡，使用ＣＡＴ領(lǐng)域廣泛采用的美國(guó)ＮＩ公司的ＬａｂＶＩＥＷ軟件及ＳＶＴ工具包作為噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，來(lái)構(gòu)建噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)。實(shí)踐證明，基于ＬａｂＶＩＥＷ的噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)，既利用了普通的簡(jiǎn)單設(shè)備和ＬａｂＶＩＥＷ軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集和處理分析功能，又使得該系統(tǒng)具有相當(dāng)靈活和
2、便攜的特點(diǎn)，而且完全能夠滿足噪聲測(cè)試及分析的需求。關(guān)鍵詞：噪聲檢測(cè)虛擬儀器ＬａｂＶＩＥＷ中圖分類號(hào)：ＴＢ５２＋９文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ定的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換為待測(cè)引言的聲壓，因此工程單位轉(zhuǎn)近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)噪聲換主要完成電壓信號(hào)到聲的控制法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格。為了控制噪聲，防止其對(duì)環(huán)壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，由軟件實(shí)境造成污染，各國(guó)都有專門的機(jī)構(gòu)對(duì)噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)現(xiàn)。由于聲音信號(hào)采集硬與控制，因此，研制性價(jià)比較高的噪聲檢測(cè)和分析系件通常有比較平坦的響應(yīng)統(tǒng)尤為重要。頻帶，而人耳聽(tīng)覺(jué)具有非圖１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖線性特點(diǎn)，波形調(diào)理主要測(cè)量環(huán)境是應(yīng)用額外數(shù)字濾波器使得調(diào)理后的信號(hào)接近于人對(duì)于噪聲測(cè)量，目前能夠直接
3、用傳感器測(cè)量的，的主觀感覺(jué)，它也是由軟件實(shí)現(xiàn)的。測(cè)量和分析部分只有聲壓，其他聲學(xué)量（如聲強(qiáng)、聲功率等）只能通過(guò)主要是利用虛擬儀器的數(shù)字信號(hào)處理與分析功能來(lái)聲壓的測(cè)量作間接的推算。得到想要的各種待測(cè)量，如頻率特性、八度音當(dāng)用測(cè)量聲壓級(jí)來(lái)獲得噪聲測(cè)量結(jié)果時(shí)（這是（ｏｃｔａｖｅ）等，最后應(yīng)用虛擬儀器的顯示與報(bào)告生成目前最為普遍的情況），測(cè)量環(huán)境的聲學(xué)特性如本底功能來(lái)動(dòng)態(tài)顯示待測(cè)量結(jié)果，并根據(jù)需要生成報(bào)告。噪聲、反射聲、房間特性、氣流或風(fēng)、溫度、濕度等，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件測(cè)量結(jié)果影響很大。按照中國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)噪聲測(cè)量的規(guī)定，為了能最大限度地反映被測(cè)量噪聲的本文提出將虛擬儀器技術(shù)引入噪聲的檢測(cè)和
4、分聲學(xué)特性，要求測(cè)量環(huán)境應(yīng)為自由聲場(chǎng)，當(dāng)對(duì)測(cè)量結(jié)析。應(yīng)用虛擬儀器（ｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，簡(jiǎn)稱ＶＩ）技果要求不高時(shí)可在室外空曠場(chǎng)所進(jìn)行測(cè)量，但必須術(shù)及虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件ＬａｂＶＩＥＷ來(lái)設(shè)計(jì)汽車噪聲注意本底噪聲（測(cè)量環(huán)境噪聲）要遠(yuǎn)小于被測(cè)量噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)噪聲檢測(cè)和分析儀的（至少１０ｄＢ），否則要對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。對(duì)于室外噪系統(tǒng)封閉、功能單一固定且由儀器廠商定義、圖形界聲測(cè)量，還要考慮氣候的影響，尤其是風(fēng)速，測(cè)量時(shí)，面小、人工讀取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)無(wú)法編輯、信息量小、可擴(kuò)傳聲器要加防風(fēng)罩。展性差、與其他儀器設(shè)備的連接十分有限，以及價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)?！傁到y(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)選用的虛擬
5、儀器開(kāi)發(fā)軟件為ＣＡＴ領(lǐng)域基于虛擬儀器技術(shù)的噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)，結(jié)廣泛采用的圖形化編程軟件ＬａｂＶＩＥＷ，它內(nèi)置信構(gòu)如圖１所示。由傳聲器和聲卡采集到的聲音信號(hào)號(hào)采集、測(cè)量分析與數(shù)據(jù)顯示功能，集開(kāi)發(fā)、調(diào)試、運(yùn)為電壓信號(hào)，它與聲壓之間成線性關(guān)系，必須通過(guò)一行于一體，不僅提供了幾乎所有經(jīng)典的信號(hào)處理函收稿日期：２００５１０３１江蘇大學(xué)高級(jí)專業(yè)人才科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：０５ＪＤＧ０３４）潘海彬江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院助教，２１２０１３鎮(zhèn)江市周哲江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院碩士生李伯全江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授第４期潘海彬等：基于虛擬儀器技術(shù)的便攜式噪聲檢測(cè)和分析系統(tǒng)２０９數(shù)和大量現(xiàn)代的高級(jí)信號(hào)分析工具
6、，而且數(shù)字聲音信號(hào)對(duì)輸入聲音信號(hào)描述的準(zhǔn)確程度，數(shù)ＬａｂＶＩＥＷ虛擬儀器程序可以方便地與各種數(shù)據(jù)采值越大，分辨率也就越高，目前主流聲卡的采樣位數(shù)集硬件無(wú)縫集成?！败浖褪莾x器”反映了其虛擬儀為１６位。器技術(shù)的本質(zhì)特征。聲卡處理音頻信號(hào)時(shí)會(huì)出現(xiàn)背景靜電噪聲、工作電流等噪聲，有用信號(hào)功率與噪聲信號(hào)功率的比系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及相關(guān)硬件值就是ＳＮＲ，即信噪比。聲音的采集需要一塊高質(zhì)聲信號(hào)采集傳感器量的聲卡，只有達(dá)到９３ｄＢ以上才能無(wú)明顯噪聲，目聲信號(hào)采集傳感器在聲學(xué)測(cè)量中起著非常重要前聲卡的信噪比大多達(dá)到了９６ｄＢ。的作用，它的精確程度直接決定著整個(gè)聲學(xué)測(cè)量系在ＬａｂＶＩＥＷ軟件中，對(duì)于聲卡
7、的聲道可以分統(tǒng)的精度。傳聲器主要性能參數(shù)是靈敏度和頻率響為ｍｏｎｏ８ｂｉｔ（單聲道８位）、ｍｏｎｏ１６ｂｉｔ（單聲道應(yīng)。目前，在一般噪聲測(cè)量中使用較多的是聲場(chǎng)靈敏１６位）、ｓｔｅｒｅｏ８ｂｉｔ（立體聲８位）和ｓｔｅｒｅｏ１６ｂｉｔ度。（立體聲１６位）。傳聲器應(yīng)用最廣的是電容式傳聲器，這主要是調(diào)試結(jié)果及其顯示因?yàn)殡娙菔絺髀暺骶哂蓄l率范圍寬、頻率響應(yīng)平直、圖３為根據(jù)以上要求應(yīng)用虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件靈敏度變化小、長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)
