基于LabVIEW的聲功率測(cè)量分析關(guān)鍵技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于LabVIEW的聲功率測(cè)量分析關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:傳統(tǒng)的聲功率測(cè)量?jī)x器價(jià)格昂貴、功能單一、測(cè)量工作較為復(fù)雜費(fèi)時(shí),測(cè)量效率低;儀器內(nèi)存有限,當(dāng)內(nèi)存已滿時(shí),必須刪除歷史測(cè)量數(shù)據(jù),使得用戶不能對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理;采用液晶顯示屏顯示所測(cè)得的聲學(xué)參數(shù),受屏幕大小的限制,只能顯示有限個(gè)參數(shù),且不能將數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)性化圖表顯示。針對(duì)上述問題,并結(jié)合當(dāng)前儀器的發(fā)展趨勢(shì),本文利用傳聲器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和聲功率測(cè)量與分析軟件搭建聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,在基本硬件的支持下,利用聲功率測(cè)量與分析軟件來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)聲功率測(cè)量?jī)x器的各種功能,該軟件是一款以Lab VIEW為開發(fā)平臺(tái),集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)管理與瀏覽、報(bào)表輸出等功能為一體的應(yīng)用軟件。本文由五部分組成:第1章為緒論,綜述了國(guó)內(nèi)外聲功率測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),指出了基于Lab VIEW的聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)的研究意義;第2章介紹了目前已有的聲功率測(cè)量方法,重點(diǎn)闡述了現(xiàn)場(chǎng)比較法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí)的步驟,并給出了單個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)聲源時(shí)頻帶聲功率級(jí)的計(jì)算過程;第3章深入研究了現(xiàn)場(chǎng)比較法中的關(guān)鍵參量——頻帶時(shí)間平均聲壓級(jí)的計(jì)算方法(基于多抽樣率的時(shí)域倍頻程分析方法),并詳細(xì)介紹了該算法中FIR型抗混疊濾波器和IIR型倍頻程帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法;第4章以Lab VIEW為編程語言,設(shè)計(jì)了倍頻程帶通濾波器和抗混疊濾波器,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了它們的濾波特性,對(duì)比了兩種時(shí)域倍頻程分析方法的分析精度和計(jì)算量大小;第5章介紹了聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),講述了系統(tǒng)的工作原理,通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析,給出了聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與各功能模塊設(shè)計(jì),并詳細(xì)闡述了數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊、數(shù)據(jù)瀏覽模塊、報(bào)表輸出模塊等的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方式。本文設(shè)計(jì)的聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)目前具有的測(cè)量功能有:并行處理分析多路聲信號(hào)的倍頻程譜和測(cè)定非移動(dòng)聲源的聲功率級(jí)。實(shí)際運(yùn)行效果表明:該系統(tǒng)具有人機(jī)交互界面友好、操作簡(jiǎn)單、人工干預(yù)少、自動(dòng)化程度高和穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。基于多抽樣率的時(shí)域倍頻程分析算法中的倍頻程帶通濾波器的頻率衰減特性滿足國(guó)標(biāo)GB/T 3241-2010所規(guī)定的0級(jí)濾波器等級(jí);聲功率級(jí)測(cè)量符合國(guó)標(biāo)GB/T16538-2008。
【關(guān)鍵詞】:聲功率測(cè)量 現(xiàn)場(chǎng)比較法 多抽樣率 倍頻程分析 數(shù)據(jù)采集卡 Lab VIEW
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH17;TB524
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景與研究意義10-11
- 1.2 聲功率測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)11-14
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外聲功率測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.2 聲功率測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)14
- 1.3 課題來源與本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
- 第2章 聲功率測(cè)量基礎(chǔ)理論16-27
- 2.1 噪聲的度量16-18
- 2.1.1 聲壓與聲壓級(jí)16-17
- 2.1.2 聲功率與聲功率級(jí)17
- 2.1.3 計(jì)權(quán)聲級(jí)17-18
- 2.2 聲功率測(cè)量方法18-22
- 2.2.1 聲壓法19-20
- 2.2.2 聲強(qiáng)法20-22
- 2.2.3 振速法22
- 2.3 現(xiàn)場(chǎng)比較法22-27
- 第3章 基于多抽樣率的時(shí)域倍頻程分析算法研究27-38
- 3.1 倍頻程分析27
- 3.2 傳統(tǒng)倍頻程分析算法27-29
- 3.3 多抽樣率信號(hào)處理29-31
- 3.3.1 多抽樣率系統(tǒng)29
- 3.3.2 抽取過程的時(shí)頻分析29-31
- 3.4 多抽樣率的濾波器組算法31-38
- 3.4.1 半帶濾波器32-33
- 3.4.2 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法33-38
- 第4章 時(shí)域倍頻程分析算法仿真實(shí)驗(yàn)研究38-50
- 4.1 倍頻程帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)38-42
- 4.1.1 倍頻程帶通濾波器設(shè)計(jì)38-41
- 4.1.2 倍頻程帶通濾波器性能仿真驗(yàn)證41-42
- 4.2 半帶濾波器設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)42-46
- 4.2.1 半帶濾波器設(shè)計(jì)42-44
- 4.2.2 半帶濾波器性能仿真驗(yàn)證44-46
- 4.3 時(shí)域倍頻程分析算法仿真分析46-50
- 4.3.1 時(shí)域倍頻程分析算法仿真實(shí)驗(yàn)46-48
- 4.3.2 仿真結(jié)果對(duì)比與分析48-50
- 第5章 聲功率測(cè)量分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)50-74
- 5.1 聲功率測(cè)量分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)50-53
- 5.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成50-51
- 5.1.2 系統(tǒng)的軟件需求分析51-52
- 5.1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)52-53
- 5.2 系統(tǒng)各功能模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)53-67
- 5.2.1 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)53-55
- 5.2.2 數(shù)據(jù)測(cè)量分析模塊設(shè)計(jì)55-64
- 5.2.3 數(shù)據(jù)瀏覽模塊設(shè)計(jì)64-66
- 5.2.4 報(bào)表輸出模塊設(shè)計(jì)66-67
- 5.3 軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)67-74
- 5.3.1 程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)67-70
- 5.3.2 內(nèi)存管理優(yōu)化設(shè)計(jì)70-74
- 結(jié)論74-76
- 參考文獻(xiàn)76-81
- 致謝81-82
- 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄82-83
- 附錄B 聲功率測(cè)量與分析系統(tǒng)運(yùn)行圖83-84
- 附錄C 計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)84
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