系統(tǒng)構(gòu)成
4通道波束形成法聲源可視化系統(tǒng)，是由聲源到傳聲器的相位差信息得到聲壓分布的彩色數(shù)據(jù)圖的可視化系統(tǒng)。波束形成法適用于廣帶域噪聲，通常使用數(shù)十個(gè)，上百個(gè)傳聲器構(gòu)成測(cè)量系統(tǒng)，由此尺寸也比較大。我們的4通道波束形成法聲源可視化系統(tǒng)，僅使用數(shù)量有限的4個(gè)傳聲器，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的聲源可視化。
BF-3200的BF監(jiān)控器的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面
聲源可視化傳聲器探頭 MI-5420A 60 mm / 120mm
視頻介紹 [這個(gè)聲從哪里來？]
特長
- 可對(duì)應(yīng)更寬廣分析頻率范圍的測(cè)量
500 Hz～8 kHz※ 可進(jìn)行聲源探查（※推薦頻率范圍）
- 使用4個(gè)傳聲器完成聲源檢測(cè)
采用獨(dú)自新波束形成算法，實(shí)現(xiàn)少數(shù)傳聲器的高精度聲源位置檢測(cè)。
- 聲源的狀況實(shí)時(shí)監(jiān)視 (20次以上)
可有效地跟蹤聲源，穩(wěn)態(tài)噪聲，非穩(wěn)態(tài)噪聲都可進(jìn)行可視化。
- 采用廣角化處理可近距離進(jìn)行測(cè)量
近距離測(cè)量可減少反射和其他環(huán)境的影響，便于確保良好的S/N。
在用傳統(tǒng)方式難以進(jìn)行測(cè)量的環(huán)境下，也可以了解聲源的具體位置。
系統(tǒng)構(gòu)成
測(cè)量系統(tǒng)由FFT分析儀 DS-3200系列為中心, 聲源可視化傳聲器探頭 MI-5420A組成。 根據(jù)分析頻率范圍的不同配備了60 mm與120mm兩個(gè)傳聲器支架，DS-3200的4個(gè)輸入通道連接聲源可視化傳聲器探頭，如增加4個(gè)通道，可連接加速度傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，同時(shí)測(cè)量振動(dòng)的變化，轉(zhuǎn)速的狀態(tài)。測(cè)量及分析時(shí), 使用4通道波束形成法聲源可視化軟件 BF-3200/ BF-0310和時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析軟件 OS-2000系列軟件。
與其他傳感器配套的測(cè)量構(gòu)成(系統(tǒng)構(gòu)成)
聲源可視化傳聲器探頭(使用4通道), 還可輸入其他傳感器(8通道), 實(shí)現(xiàn)多方面的分析。
軟件的構(gòu)成
聲源可視化系統(tǒng)由2個(gè)軟件構(gòu)成
可根據(jù)使用目的選擇需要的軟件。在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)盡快解決問題的最合適的是BF-3200（BF-監(jiān)視器）基本組件。進(jìn)一步追加選配BF-0310（BF脫機(jī)分析），可提高彩色數(shù)據(jù)圖的分割密度，狹帶域的頻帶信息表示，擴(kuò)展分析等使用便利的功能，可進(jìn)行詳細(xì)的分析。（需要OS-2000系列軟件配套）
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BF-3200 BF-監(jiān)視器
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BF-3200 BF-監(jiān)視器
應(yīng)用實(shí)例
汽車的車門關(guān)閉的噪音
汽車的車門關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的噪聲，可聽到在1 kHzy以上的車鎖聲后約10 ms后混合著500Hz以下的低頻噪聲。不同的噪聲的發(fā)生位置，可以通過4通道波束形成法聲源可視化系統(tǒng)，進(jìn)行可視化表示。
BF-3200可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行聲源可視化表示，表示更新為20 fps以上可對(duì)應(yīng)瞬時(shí)變化的噪聲，車門關(guān)閉時(shí)，可進(jìn)行車鎖-車門-地面順序的噪聲可視化確認(rèn)。
將記錄的噪聲數(shù)據(jù)通過使用OS-2000系列軟件可進(jìn)行脫機(jī)分析。BF-0310是OS-2000系列的配套軟件，可與其他分析結(jié)果同時(shí)進(jìn)行確認(rèn)，了解聲源位置的狀態(tài)。根據(jù)時(shí)機(jī)與頻帶的選擇進(jìn)行聲源可視化，可判明A為車鎖聲，B為車門閉合時(shí)的噪聲。
人耳聽到的1個(gè)噪聲，通過時(shí)間與頻率的詳細(xì)分析，可了解不同時(shí)機(jī)的不同位置發(fā)出的不同噪聲。由此在進(jìn)行音質(zhì)改善時(shí)，對(duì)于從哪里著手進(jìn)行處理，可提供有效的信息，以提高改善的效率，避免時(shí)機(jī)的損失。
規(guī)格
MI-5420A 聲源可視化傳聲器探頭
| 聲壓靈敏度 | -38 dB ±3 dB （0 dB = 1 V/Pa、1 kHz） | |
|---|---|---|
| 聲壓級(jí) | 110 dB（1 kHz、THD = 3 %） | |
| 本體噪聲級(jí) | 39 dB（A特性） | |
| 使用溫度范圍 | 0 ℃ ～ 50 ℃ | |
| 使用濕度范圍 | 80 %RH以下 （不結(jié)露） | |
| 保存溫度范圍 | -10 ℃ ～ 60 ℃ | |
| 保存濕度范圍 | 90 %RH以下 （不結(jié)露） | |
| 重量※ | 帶120 mm探頭架 | 約785 g |
| 帶60 mm探頭架 | 約655 g | |
| 符合標(biāo)準(zhǔn)（CE標(biāo)識(shí)） | EMC 2014/30/EU 標(biāo)準(zhǔn)EN61326-1 Class A | |
| 電源 | 提供方式 | CCLD |
| 電壓 | DC 24 V | |
| 電流 | 4 mA/ch | |
| 主體 | 照相機(jī)※2 | CMOS USB照相機(jī) |
| 復(fù)合電纜 | 手柄固定用螺孔 | 1/4-20UNC 6 mm（ 下部，后部，共2個(gè)） |
| 固定用螺孔※3 | 1/4-20UNC 6 mm（ 上部2個(gè)） | |
| 長度 | 全長約3 m | |
| 線徑 | 約φ20 mm※4 | |
| 最小彎曲半徑 | 約70 mm | |
| 外包材料 | 塑料網(wǎng)帶※5 | |
| 附屬品 | 攜帶盒，傳聲器位置確認(rèn)板，BNC電纜0.2m，BNC-JPJ連接頭，安裝配件※6 ，補(bǔ)償數(shù)據(jù)用光盤，使用說明書。 | |
※1 探頭，探頭主體，手柄（不包括電纜）
※2 照相機(jī)鏡頭不能交換。
※3 使用配套手柄以外的手柄或照明時(shí)，可能會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。
※4 需要將電纜穿入孔洞時(shí)，由于電纜配套接口件，孔洞需要φ30 mm以上。
※5 聚酯纖維與尼龍將復(fù)數(shù)條電纜包束。
※6 設(shè)置探頭時(shí)使用。
軟件規(guī)格
BF-3200 BF-監(jiān)視器
| 波束形成法計(jì)算功能 | |
| 對(duì)應(yīng)探頭 | MI-5420A / MI-5420 / MI-6420 |
|---|---|
| 彩色圖表示分割數(shù) | 41 x31（固定） |
| 可視化頻率范圍※7 | 120 mm探頭架 500 Hz～4 kHz 60 mm探頭架 1 kHz～8 kHz |
| 可視化帶通濾波器設(shè)定帶域 | 315 Hz～16 kHz（各1/3倍頻程帶域） |
| 表示速率※8 | 20 fps以上 |
| 攝像視角 | 水平: 78 ° 垂直: 63 ° |
| 圖像分辨率 | 1024×768 |
| 圖像分辨率 | 矩形（固定） |
| FFT分析監(jiān)視 | |
| FFT采樣點(diǎn)數(shù) | 40 ms（2048 點(diǎn)固定） |
| 表示頻率范圍※9 | 250 Hz～20 kHz |
| 記錄功能※10 | |
| 采樣頻率 | 51.2 kHz |
| 頻率范圍 | 20 kHz（固定） |
| A/D轉(zhuǎn)換 | 24 bit（固定） |
| 通道數(shù) | 8通道 |
| 內(nèi)部觸發(fā) | 觸發(fā)沿與觸發(fā)值 可2秒前預(yù)觸發(fā) |
| 外部采樣 | 轉(zhuǎn)速表示與記錄 |
| 記錄時(shí)間 | 600 秒 |
| 視頻記錄速率 | 25 fps |
| 記錄文件格式 | bfm (小野測(cè)器獨(dú)自格式) |
BF-0310 BF脫機(jī)分析（選配功能）※11
| 分析設(shè)定 | |
| 彩色圖表示分割數(shù) | 33×25～161×121 |
|---|---|
| FFT采樣點(diǎn)數(shù) | 40 ms（2048 點(diǎn)固定） |
| 窗函數(shù) | 矩形/漢寧/力※13 |
| 可視化帶通濾波器設(shè)定帶域 | 各1/3倍頻程帶域 客戶自定義頻率范圍 |
| 輸出功能 | AVI / BMP / CSV / O-Chart※12 |
| 附屬品 | |
| 安裝手冊(cè) | 安裝操作方法與說明書 |
BF-3200 / BF-0310 安裝用光盤 | BF-3200 / BF-0310軟件及照相機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件安裝用CD |
DS-3200 安裝用光盤 | DS系列軟件安裝與DSP升級(jí)用CD |
※7 可視化頻率范圍的定義
?定義1 在自由聲場(chǎng)，聲源與傳聲器的距離為1 m 聲源中心起 -6 dB衰減，波長的空間分辨率為30 cm以內(nèi)。
?定義2 目標(biāo)聲源的作用域?yàn)檎障鄼C(jī)視角的1/3以上。
?可視化頻率范圍之外，1/3倍頻程分析的頻率范圍為315 Hz～16 kHz
※8 在可視化頻率范圍內(nèi)。
※9 與波束形成法聲源可視化的頻率范圍不同
※10 使用播放模式Ver1.3以上版本記錄的bfm文件可以進(jìn)行播放。
※11 需要OS-2600以上，并有視頻選配功能。
※12 如需要輸出數(shù)據(jù)到OC-1300系列時(shí)，需要另外購入OC-1300系列Ver3.6。
※13 可使用力窗調(diào)整采樣數(shù)據(jù)長度。
工作環(huán)境
| 硬件 | |
| 主機(jī) | DS-3200※14, ※15 |
|---|---|
| 接口 | USB3.0 |
| 信號(hào)輸出 | DS-0371 / DS-0372 |
| 遙控器 | DS-0395 |
| 電腦 | |
| OS | Microsoft® Windows® 7 Proffesional（64 bit版） |
| CPU | Intel® CoreTM i7 同等以上 |
| 內(nèi)存 | 8 GB以上 |
| 硬盤 | 空余容量16GB以上 |
| DirectX | DirectX 9.0c以上(使用BF-0310，OS-0281時(shí)) |
| 光盤驅(qū)動(dòng)器 | 對(duì)應(yīng)DVD-R, CD-R光盤, 用于軟件安裝與版本升級(jí) |
| 顯示器 | 1280×768以上 |
| ＵＳＢ接口※16 | USB 3.0×2（照相機(jī)，DS-3200） USB 2.0以上×1（軟件USB）※17 |
| 軟件 | 使用BF-0310時(shí)、 需要安裝OS-2000系列 ver 2.10以上。 |
※14 BF-3200使用DS的8ch。10ch以上的DS系統(tǒng)使用時(shí)僅使用8ch。 但是，100kHz的DS，多箱體連接的DS系統(tǒng)不能使用。
※15 BF-3200不能對(duì)應(yīng)DS-2000系列，DS-3100系列。（BF-3100可以對(duì)應(yīng)）
※16 不能使用USB分配器
※17 BF-3200不需要軟件USB，BF-0310因?yàn)榕cOS-2000系列配套使用需要軟件USB *Windows® XP, Windows® 7，Windows® 10 是微軟公司在美國和/或其他國家或地區(qū)的商標(biāo)或注冊(cè)商標(biāo)。
*Intel,Intel,Intel Core、Core Inside 是英特公司在美國和/或其他國家或地區(qū)的商標(biāo)或注冊(cè)商標(biāo)。
●為了提高性能，可能不經(jīng)預(yù)告而變更外形及規(guī)格，請(qǐng)諒解。
關(guān)聯(lián)產(chǎn)品
DS-3000 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
- DS-3000系列數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的高功能, 高性能測(cè)試分析儀。多年來精心創(chuàng)出的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的高速演算處理能力, 高信賴可靠性, 操作的靈活便利性等得到了全面的承傳與發(fā)展。并且在此基礎(chǔ)上, 演算處理速度進(jìn)一步提升, 實(shí)時(shí)處理分析能力達(dá)到DS-2000系列的2倍以上。 DS-3000系列提供側(cè)重于一般振動(dòng)噪聲頻譜分析用40kHz信號(hào)輸入單元和側(cè)重于超聲波領(lǐng)域頻譜分析用100kHz信號(hào)輸入單元共2種規(guī)格系列產(chǎn)品。由于上述基本性能的提高, DS-2000系列無法有效進(jìn)行的微小信號(hào)的測(cè)試, 多通道的寬頻域測(cè)試, DS-3000都能有效地進(jìn)行測(cè)試分析。(點(diǎn)擊左圖可轉(zhuǎn)直詳細(xì)介紹畫面)
OS-2000系列 時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析軟件
- OS-2000系列以能夠處理超大量的時(shí)間序列數(shù)據(jù), 海量數(shù)據(jù)也可方便靈活地編輯并解析處理。 加上BF-3100錄像的數(shù)據(jù), 多種數(shù)據(jù)采集儀采集保存的不同格式的數(shù)據(jù)以及CSV, WAVE格式的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行處理。動(dòng)畫播放功能, FFT分析功能, 抖動(dòng)音分析功能, 加上各種各樣的過濾功能, 也有聲品質(zhì)分析功能。(點(diǎn)擊左圖可轉(zhuǎn)直詳細(xì)介紹畫面)
MB-2200M10超小型傳聲器 --- 用于500 Hz以下的聲源可視化處理
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例: 使用MB-2200M10的多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量分析。
上圖為使用49個(gè)MB-2200M10進(jìn)行聲壓分布測(cè)量的應(yīng)用，由于是超小型的傳聲器在設(shè)置狀態(tài)下也可正常的開閉車門進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。實(shí)現(xiàn)從車鎖接觸的瞬間到噪聲衰減的聲壓分析的時(shí)間變化過程的可視化。 -
（點(diǎn)擊上圖可轉(zhuǎn)至詳細(xì)介紹說明頁面）
使用多個(gè)MB傳聲器構(gòu)成列陣分布，可以測(cè)量到MI-5420A不能對(duì)應(yīng)的500 Hz以下頻率帶域的聲壓分布。如是穩(wěn)態(tài)噪聲，可移動(dòng)傳聲器進(jìn)行測(cè)量。少數(shù)傳聲器需要一定的時(shí)間可測(cè)量到聲壓分布。如果是非穩(wěn)態(tài)噪聲，并且要考慮到相位信息，測(cè)量需要一定的傳聲器以及多通道的測(cè)量系統(tǒng)，在這樣的場(chǎng)合，小型輕量的MB-2200M10是選擇。
