虚拟仪器的声级计测试系统

声级计是测量声音的最基本仪器，但其检测方法比较复杂且烦琐，工作效率较低，检测过程中的重复性工作量大，容易出错，且具有携带不方便、价格较高、可扩展性不强等缺点。而虚拟仪器是一种以计算机作为仪器统一硬件的平台，它充分利用了计算机运算快、储存空间大、调用、储存和文件管理等智能化功能，同时将传统仪器的功能软件化，从而与计算机融为一体，更好地方便用户操作。这种全新模式被称为“软件化的仪器”。杭州爱华了解发现基于虚拟仪器开发的声级计测试系统可以避免传统声级计测量过程中出现的各种问题，具有智能化程度高、分析处理能力强、复用性强、系统费用低和可操作性强等优点，对于噪声检测分析系统开发具有较好的指导意义。杭州爱华发现本文笔者根据声级计系统的硬件组成，实现传感器、数据采集卡等核心硬件的选型，采用虚拟仪器编程语言完成软件部分设计，实现信号采集、显示、处理、分析等一系列功能，并利用电子声级计进行试验对比验证，对系统进行正确性和有效性验证。该虚拟声级计测试系统可扩展性强，且操作面板简洁美观，功能完善，具有较好的可靠性与稳定性。虚拟声级计系统总体设计

1系统功能

需求依据传统声级计的结构原理，虚拟声级计测试系统的功能框图。该系统所预期实现的功能有:数据采集模块通过声压传感器采集声音信号，再通过前置放大器做放大处理，接着通过采集卡将数据输入PC端进行下一步的分析。数据分析模块将会进行时域分析、频域分析及计权分析，其中，时域分析将会得到声音信号的最小值、最大值、标准差、方差、均方根等指标;频域分析将会得到声音信号的频谱图，由此来观察其峰值点等指标，为诊断做出参考指标;计权分析主要利用LabVIEW的声音与振动模块工具包，主要进行声音信号的计权分析，其中主要是A计权分析，因为其最接近人耳的听觉特性，但也可以通过下拉菜单进行B计权和C计权分析，分析结果中的功率图将以XY图的形式显示，声压级图将以波形图表的形式显示。数据处理模块将通过一系列的虚拟控件实现对采集声音波形信号的读取、储存及打印功能，其中，储存时将以文本文档的形式进行，旨在为了方便用户操作、阅读。

2试验验证

为了检验虚拟声级计测试系统的功能及测试结果的可靠性，选取2014款雪佛兰赛欧进行实车噪声测试，将虚拟声级计系统与杭州爱华仪器AWA5661型精密脉冲声级计测得的数据进行对比分析，分别在待测车辆左前方、右前方及室内3个采样点各取50个数据点，共150组数据，将传统声级计测量值、虚拟系统测量值、误差值的平均值、最大值及最小值进行计算，测试数据对比分析结果如表1所示。经过分析，虚拟声级计测试系统与传统声级计的吻合程度较高，误差在允许范围内，开发的虚拟声级计测试系统能够代替传统声级计进行测量工作。

3.结论

(1)基于虚拟仪器开发平台成功开发了声级计测试系统，实现对声音信号的采集、时域分析、频域分析和计权分析等功能。

(2)利用杭州爱华精密脉冲声级计进行实车噪声测试对比，验证了虚拟声音测试系统的可靠性和正确性。

(3)开发的虚拟声音测试系统可以实现对声音信号的采集、显示、处理、分析、储存和打印等功能，具有较好的可扩展性。

以上内容取自文章编号:1006-0006( 2019) 06-0023-05  内容仅供参考，欢迎大家到杭州爱华仪器有限公司咨询购买相关产品。