基于声卡的噪声测量分析系统设计

发布时间：2017-09-14 07:40

  本文关键词：基于声卡的噪声测量分析系统设计

  更多相关文章： 声卡 噪声测量分析系统 倍频程 1/3倍频程 Lab VIEW 故障判断

【摘要】：噪声测量无论是对控制噪声还是利用噪声均具有重要意义,噪声的测量能够广泛的应用于各个领域。传统的噪声测量多采用硬件式测量仪器,然而硬件式仪器设计周期长,测量功能相对单一,且涉及到计算机通信协议的编写,设计难度较大。为了降低仪器设计难度,简化测量过程,本文利用声卡、虚拟仪器、ActiveX和数字信号处理等多种应用技术联合,设计出一种基于声卡的噪声测量分析系统。论文介绍了噪声倍频程和1/3倍频程的计算方法——FFT法和数字滤波器法,对采用多抽样率数字滤波器法计算1/3倍频程进行了深入研究；对采用小波变换的Mallat算法实现信号去噪进行了改进,提出使用二次小波变换滤波法进一步提高噪声信号信噪比。在此基础上,利用LabVIEW对多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1/3倍频程以及二次小波变换滤波法进行了程序设计和仿真实验验证。在实现多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1/3倍频程以及二次小波变换滤波的基础上,通过LabVIEW和声卡搭建出噪声测量分析系统。该系统能够对常用噪声评价量进行计算,包括频率计权、时间计权、峰值声压、等效连续声级、昼夜等效声级、声暴露级,并对测量数据进行显示、存储和报表生成,方便日后查阅。为了检验噪声测量分析系统的实用性,将其应用于汽车发动机的故障判断。基于声卡的噪声测量分析系统不仅能够有效提高噪声信号信噪比,而且对常用噪声评价量的测量分析符合JJB1034-2005声学计量名词术语及定义等国家计量标准；相对与多抽样率FFT法,多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1／3倍频程的结果不仅符合GBT 3241-2010对分数倍频程滤波器的规定,而且对低频率段的噪声信号有较高的分辨率。而汽车发动机故障判断实验表明,该噪声测量分析系统能够准确判断出汽车发动机是否发生故障。
【关键词】：声卡 噪声测量分析系统 倍频程 1/3倍频程 Lab VIEW 故障判断
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB53
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的意义9-10
• 1.2 噪声测量仪器发展现状10-11
• 1.3 声卡及衍生仪器发展现状11-13
• 1.4 论文主要研究内容13-14
• 第2章 噪声分析系统的构成与工作原理14-21
• 2.1 系统设计要求14
• 2.2 系统基本构成与工作原理14-17
• 2.2.1 麦克风工作原理及灵敏度标定15-16
• 2.2.2 声卡16-17
• 2.2.3 系统功能结构17
• 2.3 常用噪声评价量17-21
• 2.3.1 频率计权17-18
• 2.3.2 时间计权18
• 2.3.3 最大时间计权声级18-19
• 2.3.4 峰值声压19
• 2.3.5 等效连续声级19
• 2.3.6 昼夜等效声级19-20
• 2.3.7 声暴露和声暴露级20
• 2.3.8 阈值与超阈值比率20-21
• 第3章 噪声倍频程与 1/3 倍频程计算方法研究及设计21-42
• 3.1 噪声倍频程分析21-25
• 3.2 多抽样率数字滤波器法计算 1/3 倍频程25-27
• 3.3 噪声倍频程和 1/3 倍频程分析程序设计27-42
• 3.3.1 倍频程分析程序设计27-35
• 3.3.2 1/3 倍频程分析程序设计35-42
• 第4章 基于声卡的噪声测量关键技术研究42-63
• 4.1 声音采集42-43
• 4.1.1 采样定理42
• 4.1.2 采集模块设计42-43
• 4.2 声音信号去噪43-47
• 4.2.1 噪声组成43-44
• 4.2.2 去噪滤波器设计44-47
• 4.3 常用噪声评价量模块程序设计47-53
• 4.3.1 频率计权设计47-52
• 4.3.2 时间计权设计52
• 4.3.3 常用噪声评价量设计52-53
• 4.4 测量数据存储及报表生成程序设计53-58
• 4.4.1 Lab VIEW访问数据库53-54
• 4.4.2 Lab VIEW连接EXC EL54-56
• 4.4.3 报表生成模块设计56-58
• 4.5 噪声分析系统界面设计58-63
• 第5章 噪声分析系统的应用63-74
• 5.1 发动机噪声63-64
• 5.1.1 发动机噪声组成63
• 5.1.2 噪声的分解63-64
• 5.2 发动机噪声测量方法64-65
• 5.3 基于噪声分析系统的发动机噪声试验65-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 附录A 攻读学位期间所发表学术论文目录81-82
• 附录B 测试报告82-83

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本文编号：848776