Identificación de fuentes de ruido

噪声源识别

将噪音追溯到具体的部件,工程师就能更精确地采取降噪措施。

降噪,同时识别并优化不能消除的噪音是至关重要的。使用Brüel & Kjær的噪声源识别(NSI)设备,声学工作人员能诊断、可视化、理解并解决噪声问题。将噪音追溯到具体的部件,工程师就能更精确地采取降噪措施。

Moving source beamforming

识别、消减、优化

使用水听器和多达144个通道的室外阵列等各种工具识别噪声源、声场聚焦和泄露之后,就有可能识别并描述最重要的次声源。这些能确定降噪策略是否能最有效地减少总体声功率辐射或者减少噪音部件,例如特定频率含量。降噪措施包括减少噪声源、从整体结构中阻尼或分离噪声源。

在产品开发的设计和原型阶段反复使用NSI工具,可优化产品的整体噪音性能,确保产品符合已有的噪音限制和规范标准。

彩色编码噪声地图

噪声源识别的不同阶段需要不同的技术。早期“快拍”措施,比如在飞机机舱内识别噪声源,需要易于部署的设备,以便尽快获得结果。我们的软件能绘制高清噪声地图,将声值用彩色等高线图来表示,易于理解和解释。要获取诸如助听器等近距离物体的详细噪声信息,声全息技术能为您提供高清数据;要定位大型物体的噪声源,例如风洞中的车辆的噪声源,或者如果要从一定距离之外定位噪声源,则波束成形技术能迅速识别噪声来源。移动物体,例如风力涡轮机和飞行中的飞机等,可用移动声源波束成形技术来绘制声学地图。

这是一个简单的一次性测量过程,可绘制声源的相对声压和声强贡献。这个解决方案非常适合大型物体,比如风洞中的车辆,阵列距离声源相对较远,在湍气流之外。阵列中的传声器数量从18到144不等。集成摄像头能提供简单直观的文档。精密波束成形技术可用于提升空间分辨率。

Acoustic beamforming using an array

波束成形在中低频率(500赫兹到20千赫)有效。当靠近噪声源使用时,例如试验间中的发动机,我们获专利保护的宽带全息技术可在很大频率范围内进行噪声测量。添加瞬态选项,能够启用平均时域、RPM和角度,非常适合传动系统分析。

系统建议

基础级PULSE声全息系统包括测量和后期处理软件、18个传声器的平面轮式阵列、LAN-XI数据采集硬件,这个系统非常适合噪声源识别、检修排错研究、异响测试、工业厂房噪声测量。基于一个简单的测量,该系统使用传声器阵列来检测从声源传输过来的声音方向,从而绘制出噪声源的声学地图。该系统可通过全息技术进行扩展。 

在小型赛车上进行波束成形测量(视频) 

对于研究噪声、振动和平顺度问题的工程师而言,声强绘图是可用的噪声识别技术之一。声强绘图是功能强大的工具,能在各种不同的应用中测量声场中声能的量级和方向,例如确定声功率,吸声和声传递。无论背景噪声如何,声强绘图都可以迅速确定声源方位和噪音“热点”,在测量期间给予视觉和听觉反馈,现场即时形成声源数据。

彩色等高线噪声地图能提供有关测量结果的直觉式文档,便于和他人沟通,选择性声强选项能进一步识别内部根源和相关的辐射机制。 

在测量大量噪声点时,机器人系统能自动精准定位传声器;对于现场应用或移动车辆内部应用,我们提供基于声级计的手持系统。

系统建议

我们所推荐的声强绘图应用系统基于BK Connect数据采集和分析系统,带LAN-XI前端、声强前板、噪声源识别软件。该系统还有一个带遥控功能和声强校准器的声强探测器。该系统可用声强探测器的两维自动化定位系统进行扩展,也可用前端上的第三个输入进行选择性声强测量。

 

对于接近声源的测量,声全息术提供快速准确的中低频(100赫兹到2千赫)声压、声强和其他声场参数地图。我们已获专利保护的算法“SONAH”和“ESM”能够使用相对较小阵列进行准确测量,而不会遭遇边缘效应。声全息术也能进行靠近声源或远离声源的计算,系统的功能还能通过自动定位系统、暂态定值和似稳态计算和声品质参量等进行增强。宽带全息术能将全息术的使用范围扩展到常用频率范围之外。

系统建议

Acoustic holography system overview 

基础级PULSE声全息系统包括测量和后期处理软件、18个传声器的平面切片轮阵列、LAN-XI数据采集硬件,包括框架、模块和前面板。这个系统对于发动机、车辆部件、家电、电动工具等的噪声绘图、以及次声源声功率贡献分析非常理想。

球谐波束成形对舱内噪音和泄露检测非常理想,能迅速绘制从所有方向来的相对声压和声强地图。阵列包括实心球表面上所分布的36到50个传声器,实心球集成了12个相机。在实心球表面所测量的声学参数接着被投射到2D表面,就如同有关地球的信息通过平面地图所呈现一样。所使用的算法是“SHARP”和获专利保护的“滤波器算法和求和算法”,能增加阵列的动态范围,抑制旁瓣辐射所引起的虚拟图像。

低频扩展意味着这个系统可以在很大的频率范围内使用。

系统建议

spherical beamforming system overview 

球谐波束成形系统是作为客户指定项目而提供的。车辆内部噪音测量系统一般包括:专为球谐波束成形而设计的PULSE测量和后期处理软件,LAN-XI数据采集硬件,包括框架、模块和前面板,36-或-50频道球谐阵列,再加上配件(例如座椅装置、活塞发生仪、配电盒、缆线等)。

BK Connect声学摄像机主要为航空航天及汽车行业使用而设计,是一款功能强大的完整手持式系统,几乎能在任何声学环境中实时识别噪声源。BK Connect声学摄像机能够使用波束成形技术和声学全息术,在很大范围的频段上进行静态和非静态测量。

这个便携式系统同样适合飞机机舱和驾驶舱的噪声源检修排错、车厢异响监测、高频泄露检测,在启动BK Connect阵列分析的10秒之内已全面运行,通过视频显示实时噪声地图。

通过瞄准、拍摄并测量程序,声学摄像机能使用平板电脑的功能截图、保存和分享截图;使用BK Connect阵列分析制作、保存和审阅等高线图的视频记录;并根据您的测试要求使用BK Connect应用程序分析录音(需另外购买)。

系统建议

Real-time noise source identification with acoustic camera system overview

BK Connect声学摄像机由BK Connect阵列分析和BK Connect Data Viewer和BK Connect硬件设置(高级)构成。硬件则包括手持式阵列、LAN-XI数据采集硬件(包括机箱、模块和前面板)。硬件有配套的防水箱,方便运输。平板电脑是可选的,并且不包括在内。

这个系统也支持一系列其他切片式阵列和所有其他不规则平面阵列以及Brüel & Kjær提供的一整套声学地图和其他声学和振动工具,包括获专利保护的宽带全息术。

观看行动中的声学摄像机 (YouTube)

寻找声学现象的来源可以有很多方法,而使用哪种方法经常取决于声学现象的发生条件。对于许多汽车制造商而言,投资风洞测量经常是汽车模型测试和杂合车测试中重建真实世界条件的唯一方式。这也是验证模拟模型数据、调查降噪措施效果的好方法。

在打造汽车驾驶舒适度、高速列车群体舒适度的过程中空气动力学噪音是非常关键的一个因素。在正常巡航速度以及更高速度时,空气动力噪音是汽车的主要噪声源,因此就汽车内部空气动力噪音而言,应在开发的不同阶段进行整车风洞测量。要测量高速列车所造成的外部空气动力噪音,一般对列车段或诸如导电弓的部件比例模型进行风洞测试。

系统建议

我们基于阵列的PULSE噪声源识别解决方案能够抵制风洞的严酷条件,采集可靠数据。其中包括风洞车辆外部测量的两个方法——近声场全息术和波束成形。有了波束成形技术,阵列能放置在距离噪声源相对较远的地方,处于湍流之外。对于近声场全息术而言,如果测量传声器阵列必须放置在距离测试车辆较近的地方,通常在气流区域范围之内,那么可以使用扫描方法。

可用硬件包括平面阵列、半轮式阵列以及专为真正的表面压力测量而设计的表面传声器4949型,这些硬件在风洞测试中非常适合直接安装在汽车表面。

降低噪声排放是飞机制造商的一项关键技术,现在已有各种分析、实证和数字工具来帮助人们设计出更安静的飞机。由于噪声源原理的复杂性,风洞被用于飞机噪声源及方向性的空气声学测量; 既可验证预测方法,又可调查降噪措施的声学效果。开路消声风洞和闭路风洞被用于各种气流噪声现象的空气动力学和空气声学研究。测试设施的选择首先要考虑应用的类型、设计速度、所需的模型大小。

系统建议

Wind tunnel acoustic testing – Aerospace system overview

Brüel & Kjær风洞声学测试系统能准确开展飞机声学比例模型测试所需的所有任务。这个系统是建立在标准商用产品之上,可根据风洞测试应用所面临的特殊问题进行优化。能覆盖整个测量链:从传感、数据采集、到分析和报告。

系统一般而言由以下内容构成:必要数量的传感器、前置放大器、LAN-XI数据采集硬件、安装有相关软件的采集工作站、PTP(精密时间同步协议)激活的LAN以及一个或多个远程监测站。

坡道噪声测试是一种标准化地面声学测量,描述停泊飞机的噪声标记。坡道噪音测试能够评估并降低维修人员、上下飞机乘客的噪音暴露级别。主要噪声源来自于辅助动力装置(APUs)、空气循环机(包)以及制动风扇。

系统建议

Ramp noise testing system overview

要进行坡道噪音测量,数据采集系统必须靠近飞机周边。PULSE LAN-XI数据采集系统能够提供数百个通道的数据记录,并能够在飞机内外——或周边——布置,用单根LAN缆线同步测量结果。

除了实时监测测试数据之外,系统还能绘制噪声地图,显示飞机周边的噪声级,并在测试设施内外分享数据以便进行后期分析。

PULSE硬件和软件解决方案已被官方批准,使用这些解决方案,飞机制造商可根据国际标准来进行飞机噪音认证。

随着全球空中旅行的增加,人们对机场周边的噪音也越来越关注。同时还形成了越发严格的法制监管。因此,航空业的一个关键优先事项是外部噪音,必须要进行飞机噪声认证测试,才能在每一种接近、飞越、横侧认证飞行条件下确立认证飞机有效感觉噪声级(EPNL)——根据ICAO Annex 16,FAR 36和IEC 61265飞机噪声认证标准。

Brüel & Kjær飞机噪音认证测试(ANCT)系统能准确执行飞机噪音认证测试的所有测量任务,这个系统建立在我们整个测量链的标准现货商用产品基础之上。

系统建议

Flight certification system overview

Brüel & Kjær的PULSE硬件和软件解决方案已被官方批准,使用这些解决方案,飞机制造商可根据国际标准来进行飞机噪音认证。基于PULSE的ANCT系统是一个集成并优化了我们的商用产品各种内在特征的专门解决方案。这些产品覆盖了整个测量链,为您提供一个完整的工作流驱动解决方案,能支持噪音认证流程的所有阶段。 

在绘制飞行器噪声源方面,Brüel & Kjær的飞越式波束成形软件能将噪音追踪到个别发动机或机身来源。大型传声器阵列根据我们的专家所设计的几何图形进行排列,并连接到数据采集模块网络,使模拟缆线较短。

低空飞行的飞机位置通过机载GPS系统进行定位,阵列数据的同步通过记录IRIG-B信号及阵列数据以及飞机的GPS数据来完成。波束成形的计算方法是对角移除标准追踪时域延时叠加算法,可降低风噪声。

对于移动系统中的每一个聚焦点,实施FFT(快速傅里叶变换)和平均短时间隔,以获取显示间隔期间飞机位置的频谱噪声源地图。

系统建议

Flyover noise source identification system overview

PULSE声学阵列飞越式移动源波束成形BZ-5940提供声源的高清声学地图,飞机飞越地面传声器阵列时,能够区分不同方向的声级。

除了BZ-5940外,一个典型的系统包括水平轮式阵列、LAN-XI数据采集硬件和PULSE声学阵列波束成形软件。

飞机发动机静态地面噪音测试是为了获得发动机地面静态噪音量值。由于地面静态测试的费用一般比飞行测试要低,受大气条件、地表变化、飞行路径等的影响也较低,因此结果也更可预测,所以比飞行测试更受欢迎。在初始飞机噪音认证之后,飞机制造商不需要对新发动机或改造后发动机进行全面噪音认证测试。他们可以通过GTFE程序对新(或改造)发动机噪音进行认证。

Brüel & Kjær静态发动机认证测试(SECT)系统遵守行业噪音认证标准ICAO FAR 36以及附件16、SAE ARP1846A和ARP866A——《温度和湿度函数的大气噪声吸收标准值》所制定的测量要求和程序。

系统建议

Static engine noise certification system overview

SECT系统能精确执行静态发动机噪音认证和开发测试所需的所有任务,其基础是我们的PULSE数据采集和分析平台和其他商用现货产品,覆盖了整个测量链。要生成认证水准的噪音需要所有相关的噪音和天气数据,并将测量设备和大气吸收数据纠正到标准参考状况。

由于SECT系统属于开放式架构,可在系统工作流中加入或结合额外的研发任务(根据个别客户要求)。 

声波探测和识别技术变得越来越高级精密。随着这些技术的发展,声隐蔽性战略也必须随之发展进步。为保持声隐蔽性,必须考虑船舶的所有噪声源,包括船上人员、船载设备和气蚀效应、以及船舶整体所辐射的噪声标记。

静态和动态水声定位系统能确定潜水艇或水面船舶在水下所辐射的噪音,可通过扩展频段进行测量。声学测试将覆盖船舶的整体运行包线,包括识别构成船舶声学标记的各个噪声源。

系统建议

Underwater acoustic ranging system overview

Brüel & Kjær水下声波测距系统(UARS)是可用于静态测距和动态测距的集成解决方案。这个系统可根据特殊需要进行配置,覆盖整个测量链,从传感(水听器)到分析(PULSE)不等。其中一个比较典型的系统包括基于PULSE的远程采集和分析站——运行UARS软件的主工作站——合并水听器和LAN-XI数据采集硬件。数据采集装置和水听器的数目取决于具体的应用要求。

对于潜水艇和船舶而言,声波标记管理非常关键。Brüel & Kjær自噪声监测系统(SNMS)是一种永久安装集成的潜水艇和其他船舶振动和噪音监测解决方案。

声波探测和识别技术变得越来越高级精密。随着这些技术的发展,声隐蔽性战略也必须随之发展进步。为保持声隐蔽性,必须考虑船舶的所有噪声源,包括船上人员、船载设备和气蚀效应、以及船舶整体所辐射的噪声标记。 

Brüel & Kjær有着水下声学和测试解决方案的广泛经验,可用于特殊应用任务,包括调查、分析、识别噪声源,验证高级设计。

系统建议

Self-noise monitoring systems (SNMS) system overview

SNMS建立在Brüel & Kjær的商用现货产品PULSE平台基础之上,集成了LAN-XI数据采集硬件和PULSE软件应用,能提供噪声源监测和分析的完全集成解决方案。

系统由以下成分构成:永久安装的传感器(船体加速度计和外部水听器)、传感器电源、数据采集、数据分析、储存和显示、数据界面。系统增强包括便携式测振仪和便携系统,执行限时任务。

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