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© Frank Kameier Folie 1 - 15.05.2008 FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Hörkurven und A-Bewertung Was ist unter Dasylab zu beachten?

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Präsentation zum Thema: "© Frank Kameier Folie 1 - 15.05.2008 FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Hörkurven und A-Bewertung Was ist unter Dasylab zu beachten?"—  Präsentation transkript:

1 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Hörkurven und A-Bewertung Was ist unter Dasylab zu beachten? - A-Bewertungs Stützstellen müssen unter /Dasylab/Diverses/ zur Verfügung stehen - blaue und rote y-Achse müssen manuell gleich eingestellt werden

2 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Allgemeine Eigenschaften der Frequenzanalyse Periodische Zeitfunktion Linienspektrum (Klang, Tongemisch) (diskretes Spektrum) Jede Frequenzlinie hat eine Breite f (Auflösung im Frequenzbereich in Hz)

3 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Fensterung - Blöcke Nach Fensterung im Zeitbereich FFT (FFT)^2 Blockmittelung ggf. Wurzel ziehen wegen linearer Einheit

4 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Campbell-Diagramm f[Hz] p[Pa] n[U/min] 1. Biege-Mode 1. Torsions-Mode 2. Drehzahlordnungen n[U/min] f[Hz]

5 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik

6 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Abtasttheorem Faktor *Frequenzspanne=Abtastrate Frequenzanalysatoren:2.56(aus n^2 Linien werden runde Zahlen) CD-Player arbeiten mit 2.2 ( Hz bei Hz für HiFi-Signal)

7 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Theorem von Parceval und Gesamtpegel ZeitebeneFrequenzebene EffektivwertGesamtpegel

8 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Einfluss der Frequenzauflösung auf den Rauschpegel siehe auch Dasylab Schaltbild rauschen_linieneinfluss DSB

9 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Verarbeitung im Zeitbereich – Effektivwert -> Pegel

10 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Frequenzanalyse – nur quadratische Daten mitteln und Amplitudenkorrektur (DasyLab spezifisch) - Blockmittelung

11 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik A-Bewertung – Modul Blockorientierte Messwertgewichtung, Koeffizienten müssen unter Diverses als Datei vorliegen - Pegelberechnung

12 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Gesamtpegelberechnung (unbewertet und A-bewertet) -Effektivwert im Frequenzbereich - Summe über alle Frequenzlinien wird mit Modul Integral gelöst - Faktor t muss entsprechend wieder herausgekürzt werden - Pegelberechnung

13 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Quellenlokalisierung – Akustische Kamera qualitatives Messverfahren – Anordnung von 32 Mikrofonen auf einem Ring ! vgl. und schallquellenortung pdf

14 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik ausgewählter Frequenzbereich für das akustische Foto Auswertung Akustische Kamera grundsätzliches Vorgehen

15 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik

16 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Geräuschmessverfahren – Regelwerke - Richtlinien Hallraumverfahren; DIN EN ISO 3741 (GK1), (GK2) und (GK2) Hüllflächenverfahren; DIN EN ISO 3744 (GK2), 3745 (GK1), 3746 (GK3) (Schalldruckpegel als zu messende Größe), sowie DIN EN ISO (GK2), (GK2) und (GK1) (Schallintensitätspegel als zu messende Größe) Vergleichsverfahren; DIN EN ISO 3747 (GK3 bzw. GK2) (Schalldruckpegel als zu messende Größe) Kanalverfahren; DIN EN ISO 5136 (GK2) (Schalldruckpegel als zu messende Größe)

17 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Mikrofonanordnung auf der Halbkugel-Messfläche (ISO 3744) (Vorderansicht) Hauptmikrofonpositionen zusätzliche Mikrofonpositionen

18 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Ausgewählte Mikrofonpositionen 4,5,6 und 10 für die Messung des Gesamt- Schallleistungspegels Lw einer Vergleichsschallquelle (Laborversuch FHD) Messung einer Vergleichsschallquelle

19 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Hüllflächen – oder Freifeldverfahren nach DIN EN ISO 3744/5/6 Schallleistungspegel: Messflächen-Schalldruckpegel: Messflächenmaß: S 0 =1m 2 Fremdgeräuschkorrektur: Umgebungskorrektur: dB

20 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik

21 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Schallintensitätsmessungen DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil 1: Messung an diskreten Punkten, DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil 2: Messung mit kontinuierlicher Abtastung und DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen – Teil 3: Scanning-Verfahren der Genauigkeitsklasse 1

22 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Messverfahren: a) punktweise Messung, b) kontinuierliches Abtasten (Scanning)

23 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Festlegung eines Rasters auf einer Teilfläche Rasterung einer Teilfläche in 300 x 200 mm => 10 x 9 Messpunkte

24 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Verteilung der Schallleistung auf einer Teilfläche Schallleistungskartierung einer Teilfläche, oben links befindet sich eine Zuströmöffnung

25 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Randbedingungen der Messungen

26 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik B&K Intensitätssonde

27 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Folgende Theorie als reines Hintergrundmaterial!

28 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik aus: Igor Horvat, Investigation of the Noise Generation Mechanisms of the Airplane Outflow-Valve and Noise Reduction Methods, Master-Thesis FH Düsseldorf 2007

29 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik

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35 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Folgende Folien gehen teilweise über den Lehrveranstaltungsinhalt hinaus, können aber als interessante Unterstützung zum Lernen nützlich sein!

36 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Dämpfung

37 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Dämpfung clear all close all omega=13; t=linspace(1,10,2000); f=sin(omega*t); daempfung=1; f_mit_daempfung=exp(-daempfung*t).*f plot(t,f_mit_daempfung) xlabel('t [s]'); ylabel('Amplitude [V]'); hold plot(t,exp(-daempfung*t)) title('Dämpfung groß delta=1');

38 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Beschleunigung, Schwinggeschwindigkeit, Auslenkung von Vibrationen weg_geschw_beschl_ xls

39 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Kármánsche Wirbelstraße / Strouhalfrequenz als Grundlage strömungsinduzierter Schalldruckschwankungen Quelle: R. Feynman, Lectures on Physics, Tacoma Narrows Bridge, 1940

40 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Tacoma-Bridge (1940) Kármánsche Wirbelstraße verursacht Strukturschwingung

41 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Anordnung von Zylindern und Kármánschen Wirbelstraßen Blevins: Flow-Induced Vibration, 1990

42 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Ferrybridge (GB) Kühltürme (1965) Kármánsche Wirbelstraße verursacht Strukturschwingung Quelle: Krause, Zum 100. Geburtstag des Luft- und Raumfahrtpioniers Theodore von Kármán, Aachen, 1981.

43 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Sources of Airframe Noise Smith (1989)

44 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Smith (1989)

45 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Lips (1995) Noisy - Silent- Fan Installation

46 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Fluid-borne noise

47 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Aufbau eines Demonstrators – Lüftergeräusch und Active Noise Control Strömungsrichtung

48 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Setup eines Prototyps

49 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Einkanaliges, feed forward ANC-System

50 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Setup eines Prototyps

51 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Entwicklungsumgebung für das Prototyping Matlab und Simulink mit Real-Time-Workshop: Echtzeitfähigkeit für Simulink Signal-Processing-Blockset: Funktionsblöcke wie Buffer und Audioschnittstellen Filter-Design-Toolbox: Verschiedene Filter-Blöcke und einfache adaptive Algorithmen xPC Target: Zum Ausführen der Algorithmen auf einem stand-alone system mit AMD Athlon, 1 GHz AD/DA Wandlerkarte von General Standards mit 8 Inputs 4 Outputs 16 bit Quantisierung Samplerate von bis zu 100 kHz (fs = 16 kHz beim vorliegen Projekt) Ohne Antialiasing- und Rekonstruktionsfilter. Externe Filter 8. Ordnung mit fg = 3,5 kHz

52 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Ausschnitt aus des Simulink-Modells

53 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Geräuschminderung im Raum – mit ANC

54 © Frank Kameier Folie FHD Fachhochschule Düsseldorf Strömungstechnik und Akustik Geräuschminderung am Error-Mikrofon des ANC Systems


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