книги / Определение акустических характеристик звукопоглащающих конструкций на основе измерений в интерферометрах с применением программного обеспечения PULSE
..pdf
«Measurements Bar» нажать иконку «Stop» и на усилителе с помощью ручки регулятора подкорректировать уровень шума, затем вновь нажать иконку «Start».
Рис. 57. Сигнал на 4-м микрофоне интерферометра
3.7. Для записи сигналов микрофонов в файл выполнить п. 3.5, затем на панели «Measurements Bar» нажать иконку «Triger 1» (рис. 58). По прошествии заданного времени записи сигнала (в нашем случае 10 с, см. рис. 50) в папке появится файл.
Рис. 58. Вид иконки «Triger 1»
3.8.Для записи сигналов с другим уровнем шума повторить пп. 3.5–3.7.
Чтобы не запутаться в записанных файлах, рекомендуется вести протокол измерений.
3.9.По окончании измерений на панели «Measurements Bar» нажать иконку «Stop».
51
4. Просмотр результатов измерений
Поскольку метод модальной декомпозиции не является встроенным в программное обеспечение PULSE, то для установления акустических характеристик образцов ЗПК необходимо самостоятельно обработать записанные при измерениях файлы «давление-время», что будет выполнено в подразделе 3.3 «Определение акустических характеристик ЗПК методом модальной декомпозиции на основе четырех микрофонов».
4.1.Создать пустой проект, выбрав в главном меню «File → New → Blank Project».
4.2.Для просмотра спектральных характеристик записанных файлов на панели «Post-analysis Bar» (для ее отображения вы-
брать в главном меню «View → Toolbars → Post-analysis Bar») нажать иконку «Toggle Time Edit View» (рис. 59).
4.3.В появившемся окне «Time Edit View» нажать иконку «Open File» и выбрать записанный трек.
Рис. 59. Вид иконки «Toggle Time Edit View»
Рис. 60. Выбор сигналов для обработки
52
4.4.В окне «Signal Selector» в разделе «Source Signals» вы-
брать нужные сигналы и нажать кнопку «>» или, если нужно обработать все сигналы, нажать «>>». Далее нажать ОК (рис. 60).
В результате в окне «Time Edit View» появятся записанные во времени сигналы звукового давления на микрофонах. Нажав иконку «Play», можно воспроизвести любой сигнал.
4.5.Нажать на любом сигнале правой кнопкой мыши и в контекстном меню выбрать «Analyze» (рис. 61). В появившемся окне «PULSE Template Selection» выбрать «Working».
Рис. 61. Выбор нужных сигналов для обработки
4.6.На панели «Project Bar» нажать иконку «Toggle Measurement» (см. рис. 45). В появившемся окне «Measurement Organizer» отразится структура сигналов (рис. 62).
4.7.Добавить в раздел «Setup» быстрое преобразование Фурье и задать его настройки (пп. 2.7, 2.8).
4.8.На панели «Measurements Bar» нажать иконку «Start» (см. рис. 56).
4.9.Процесс обработки сигналов можно несколько ускорить, для чего на панели «Recorder Bar» увеличить значение параметра «Playback Speed» (рис. 63). Однако не рекомендуется ставить слишком высокое значение, иначе процесс обработки пройдет с ошибками. Если процесс обработки идет без ошибок, то раздел «FFT Analyzer» закрашен зеленым цветом (рис. 64). Если происходят ошибки, то цвет раздела красный
53
Рис. 62. Структура записанных сигналов
Рис. 63. Панель «Recorder Bar»
Рис. 64. Признак того, что обработка происходит без ошибок
4.10. По завершении FFT-обработки можно построить графики сигналов в частотной области (рис. 65), для чего нужно выполнить пп. 3.2–3.4.
54
Рис. 65. Спектры звукового давления на микрофонах
2.3.Измерение образцов ЗПК в интерферометре
скасательным падением волн
ВЦентре акустических исследований ПНИПУ совместно с АО «ОДК-Авиадвигатель» разработаны две установки «Интерферо-
метр с касательным падением волн» – с сечением канала 40 40 мм
и100 150 мм (рис. 66). Комплектация установок включает:
–динамики JBL 2451H;
–микрофоны Bruel & Kjaer 4944-W-003;
Рис. 66. Интерферометры с касательным падением волн в Центре акустических исследований ПНИПУ [15]
55
–усилители мощности Bruel & Kjaer 2716;
–аналого-цифровые модули ввода/вывода Bruel & Kjaer LAN-XI 3160-А-042;
–соединительные кабели;
–персональный компьютер;
–программное обеспечение PULSE.
В соответствии с формулой (10) частота отсечки первой поперечной моды для интерферометров составляет 4287 Гц (сечение канала 40 40 мм) и 1143 Гц (сечение канала 100 150 мм). При измерениях до указанных пределов достаточно в любом сечении на расстоянии от образца ЗПК, равном одному и более калибру канала, располагать только один микрофон, поскольку там будет распространяться только нулевая мода (плоская волна). При измерениях на более высоких частотах в одном сечении необходимо располагать несколько микрофонов, чтобы можно было идентифицировать комплексные коэффициенты всех мод, и, в соответствии с формулой (8), восстановить акустическое поле в рассматриваемом сечении канала.
Рассмотрим проведение измерений на интерферометре с касательным падением волн. В целом все выполняемые шаги идентичны указанным в подразделе 2.2. «Измерение образцов ЗПК в “Интерферометре-50”», и увеличение количества измерительных каналов на это никак не повлияет.
1. Подготовка к измерениям
1.1.Разместить в кассете образец ЗПК (рис. 67), притянуть кассету с образцом к основной части трубы с помощью винтов.
1.2.Собрать измерительную схему, показанную на рис. 68.
1.3.Выполнить поиск и активацию используемого модуля LAN-XI, для чего запустить программу PULSE Front-end-Setup. Следовать пп. 1.3–1.4 подраздела 2.1 «Измерение образцов ЗПК
в“Интерферометре-30”».
56
Рис. 67. Размещение образца ЗПК в кассете интерферометра с касательным падением волн
Рис. 68. Схема подключения комплектующих интерферометра с касательным падением волн
2. Настройка проекта
2.1.Следовать пп. 2.1–2.13 подраздела 2.2. «Измерение образцов ЗПК в “Интерферометре-50”».
2.2.Выбрать активный раздел «Generator 1», нажать правой кнопкой мыши и в контекстном меню выбрать «Properties…». Настроить генератор звука для измерений на сигнале «Чистый синус» (рис. 69).
2.3.Для активации установленных настроек на панели «Measurement Bar» нажать иконку «Activate Template» (см. рис. 51), после чего сохранить проект.
57
Рис. 69. Настройки генератора звука
3. Проведение измерений
3.1.Включить усилители, выставить регулятором нужный
уровень.
3.2.Для контроля уровня звукового давления на входе в рабочую часть канала экспериментальной установки необходимо для микрофона №1 создать функцию автоспектра и вывести для нее значение суммарного уровня. Для этого нужно повторить пп. 3.2–3.4 подраздела 2.2 «Измерение образцов ЗПК в “Интерферометре-50”».
3.3.На панели «Measurements Bar» нажать иконку «Start» (см. рис. 56). Динамик начнет генерировать шум, и на графике появится спектр сигнала с микрофона № 1.
3.4.Для записи сигналов микрофонов в файлы выполнить пп. 3.7–3.9 подраздела 2.2 «Измерение образцов ЗПК в “Интер- ферометре-50”».
4. Просмотр результатов измерений
Для просмотра записанных сигналов в программе PULSE Lab Shop можно выполнить пункты из подраздела 2.2 «Измере-
58
ние образцов ЗПК в “Интерферометре-50”». Помимо этого рассмотрим еще несколько полезных операций, используемых при анализе записанных сигналов:
–построение взаимных спектров и спектров передаточных функций сигналов;
–построение спектров сигналов в 1/n-октавных полосах;
–определение суммарных уровней шума в заданных частотных диапазонах.
4.1. Выполнить пп. 4.1–4.7 подраздела 2.2 «Измерение образцов ЗПК в “Интерферометре-50”», окно «FFT Analyzer» не закрывать.
4.2. В окне «FFT Analyzer» перейти на вкладку «Spectra» и
дважды нажать левой кнопкой мыши на кнопке, указанной на рис. 70.
Врезультате она сменится на 
, и появится возможность кроме автоспектров сигналов также получать при обработке и взаимные спектры. Закрыть окно «FFT Analyzer».
Рис. 70. Настройки быстрого преобразования Фурье для просмотра взаимных спектров сигналов
4.3. Для построения спектра в 1/n-октавных полосах в окне «Measurement Organizer» нажать правой кнопкой мыши на раздел «Setup» (см. рис. 48, а) и в контекстном меню выбрать «Insert →
59
CPB Analyzer». Выбрать появившийся раздел «CPB Analyzer»
инажать клавишу «Insert».
4.4.Для задания настроек нажать правой кнопкой мыши на «CPB Analyzer» и в контекстном меню выбрать «Properties…». Задать настройки, как показано на рис. 71.
Рис. 71. Настройка «CPB Analyzer»
4.5.На панели «Measurements Bar» нажать иконку «Start» (см. рис. 56). Подождать, пока обработаются сигналы.
4.6.На панели «Project Bar» нажать иконку «Toggle Function» (см. рис. 54).
4.7.В окне «Function Organizer» выбрать раздел «Function Group» и, нажав клавишу «Insert», добавить в него функцию автоспектра сигнала (см. рис. 55). Нажать на добавленной функции левой кнопкой мыши, чтобы отобразился ее график.
4.8.В открывшимся окне нажать левой кнопкой на графике, чтобы справа появилось окно данных (см. рис. 57).
60