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GFAI声学照相机在喷气式商务机舱内的测试应用!

日期:2019-03-27
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导读:一家飞机公司发现他们的新型商务飞机在稳定的飞行过程中有恼人的声音。为了在飞行过程中保持高音质,该公司使用声学照相机去搜索噪声的来源。


(图1 高级商务飞机)

(图2 测量设置)

(图3 三维扫描仪)

GFAI声学照相机在喷气式商务机舱内的测试应用。

系统配置及主要指标

48通道球形阵列:

  • 麦克风48个

  • 直径35厘米

  • 碳纤维结构

  • 球面阵列

  • 麦克风动态范围:35 dB -130 dB

  • 推荐云图分析频率范围:1kHz - 20kHz

  • 典型测量距离:0.4 - 2m

数据记录:

  • 192khz采样频率

  • 每10英寸机架48至144通道(每卡24通道)

  •  以太网接口>高

  • 传输速率> 20兆字节/秒,网络兼容

  • 带有12个额外通道的数字卡,用于记录转速、旋转角度等,Windows XP集成个人电脑(嵌入式)

软件NoiseImage 3:

  • 3D云图:将声源位置映射到普通的内部或外部CAD模型上

  • 3D频谱分析: 运用窄带分析,创建一个FFT频谱分析结果

电力供应:

  • 移动电源或SLIM MPS电池包

测试过程
应用领域
小型飞机飞行时内部噪声源的声学分析。
测量任务
寻找噪声源
测量对象
庞巴迪BD-700 - 1A10全球快递
测量设置
球形阵列设置在三个不同的位置,在飞机乘客舱的头部,中间和尾部。数据采集前端和移动电源(SLIM MPS)被放置在两组座椅之间。整个系统的安装连接只用了不到十分钟。
为便于三维分析,使用Faro扫描仪就地建立三维模型(如图3所示),由于飞机的形状较长,将三个扫描仪位置测量并拟合成一个三维模型。然后再把这个3D模型导入到NoiseImage软件中,通过一种特殊的专利算法进行模型拟合匹配。


(图4 机舱内部三维图)

(图
5 机舱内部测量结果)

(图6 机舱内部频谱图)

测试结果分析
在整个飞行过程中,客舱内的噪声是相对稳态的信号。球形阵列在三个不同位置测量得到的声压级(SPL)数值在客舱前部和中部明显大了2dB。在使用A计权滤波器过滤信号之后,差异似乎不再那么显著了。
把测试信号在NoiseImage软件中进行1/3倍频程分析。分析结果显示,在客舱中部两组座椅之间、单座与文件柜之间均存在宽带声源。而下图中所示的声源是位于飞机机翼与客舱地板的连接处。
此外,在频谱中还识别出两个显著的单频声音,分别是在1445 Hz和1485 Hz。一个1445Hz单频声源位于文件柜的一侧,右边的机翼与机舱相连。频率为1485Hz的另一个单频声源位于小屋屋顶的背面。
声学照相机系统可以让用户对室内进行三维声场分布分析。采用移动电池给系统供电能够使测试系统在较小的空间中进行移动测量。声学照相机系统可以对不同的噪声类型进行测试分析,软件可以对宽窄频带噪声信号、稳态噪声信号和瞬态/脉冲噪声信号进行分析,即使在背景噪声很大的情况下也可以对低频噪声信号准确地进行分析和定位。
本案例研究展示了声学照相机如何快速、准确、高效地识别噪声的来源区域。因此,客户可以根据分析结果采取相应改进措施以提高飞机客舱内的舒适性



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