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| UFSC将LabVIEW和NI CompactDAQ应用于车辆通过噪声测试的声学波束成形中 | |
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"我们选择了紧凑且直流供电的NI硬件，它能为阵列中的麦克风提供电源。" - Samir N.. Gerges, Federal University of Santa Catarina (UFSC)
The Challenge:
开发一款便携且价格合理的声学波束形成形，实现通过噪声测量和其他应用中的噪声源识别 。
The Solution:
使用32个麦克风组成的螺旋阵列、NI LabVIEW软件、NI声音和振动测量套件，以及32通道的NI CompactDAQ系统，搭配8个NI 9234 4通道动态信号采集（DSA） 模块来获取噪声源的可视化图像，从而识别行驶车辆所产生的信号。
巴西圣卡塔琳娜州联邦大学（UFSC）的噪声和振动实验室从事多种项目研究，并参与汽车行业的研发，使产品能够符合噪音和振动标准。 除了支持本地行业的发展之外，我校还大力推动本科生/研究生教学和研究的学术发展。
通过噪声测试经过标准化，可将车辆运行过程中最大的附带噪音水平量化。 在许多国家，有关政府机构对声音测试都有限制规定，通常为ISO362------测量道路车辆加速所产生的噪声。 这些规定旨在记录车辆在城市交通中正常行驶所产生的主要噪声源水平，通常时速限制为50或70公里/小时。车辆通过噪声测试可以验证，一辆符合标准的汽车，其产生的交通噪音不得超过所规定的限值。
汽车上的很多部件都会产生噪声，包括电机、排气装置、变速器以及轮胎。 标准的通过噪声测试无法识别会造成测试失败的源噪声，因此我们需要一项能够可视化呈现声场的技术，以分辨不同的声源。 在该测试中，我们采用了波束成形,可以看到哪些声源会显著增大整体噪音，并对车辆通过噪声产生影响。
波束成形
我们搭建了波束成形器，或称为“声学相机” ，其构造是一个32个麦克风组成的螺旋阵列，麦克风间的最大直径距离为1米，可用来捕捉噪声源的视觉成像，我们还组建了一个1.1*1米的金属网格。阵列的定位与单个麦克风在标准测试中的位置相同，距通道中心线的距离为7.5米，其中心距地面距离为1.3m，从而确保通过测试中所有的测量条件相同。
我校学生使用低成本的驻极体盒麦克风搭建了阵列麦克风。 传统的定向阵列硬件由市场上的电容麦克风和前置放大器组成，但对于实验室的使用来说过于昂贵。 创建完整的阵列麦克风可以节省开支，并为学生提供有价值的项目。 美国航空航天局兰利研究中心研究发现，所使用的驻极体盒产生的麦克风频率响应，适用于定向列阵，其音频频谱的幅度和相位响应变化最小，高频变化适中。我们正是基于以上研究完成了该设计。 （图片） （图片） （图片） （图片） | |
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