Hörkurven und A-Bewertung

Präsentation zum Thema: "Hörkurven und A-Bewertung"—  Präsentation transkript:

1 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 Allgemeine Eigenschaften der Frequenzanalyse
Periodische Zeitfunktion Linienspektrum (Klang, Tongemisch) (diskretes Spektrum) Jede Frequenzlinie hat eine Breite Df (Auflösung im Frequenzbereich in Hz)

3 Fensterung - Blöcke Nach Fensterung im Zeitbereich FFT (FFT)^2
Blockmittelung ggf. Wurzel ziehen wegen linearer Einheit

4 Campbell-Diagramm n[U/min] f[Hz] f[Hz] n[U/min] p[Pa]
2. Drehzahlordnungen n[U/min] f[Hz] 1. 3. 4. 1. Biege-Mode 1. Torsions-Mode f[Hz] p[Pa]

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6 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 Theorem von Parceval und Gesamtpegel
Zeitebene Frequenzebene Effektivwert Gesamtpegel

8 Einfluss der Frequenzauflösung auf den Rauschpegel
siehe auch Dasylab Schaltbild rauschen_linieneinfluss DSB

9 Verarbeitung im Zeitbereich – Effektivwert -> Pegel

10 Frequenzanalyse – nur quadratische Daten mitteln und Amplitudenkorrektur (DasyLab spezifisch) - Blockmittelung

11 A-Bewertung – Modul „Blockorientierte Messwertgewichtung, Koeffizienten müssen unter „Diverses“ als Datei vorliegen - Pegelberechnung

12 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 Quellenlokalisierung – Akustische Kamera
qualitatives Messverfahren – Anordnung von 32 Mikrofonen auf einem Ring ! vgl. und schallquellenortung pdf

14 Auswertung „Akustische Kamera“ grundsätzliches Vorgehen
ausgewählter Frequenzbereich für das akustische Foto

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16 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)

17 Mikrofonanordnung auf der Halbkugel-Messfläche (ISO 3744)
(Vorderansicht) Hauptmikrofonpositionen zusätzliche Mikrofonpositionen

18 Messung einer Vergleichsschallquelle
Ausgewählte Mikrofonpositionen 4,5,6 und 10 für die Messung des Gesamt- Schallleistungspegels Lw einer Vergleichsschallquelle (Laborversuch FHD)

19 Hüllflächen – oder Freifeldverfahren nach DIN EN ISO 3744/5/6
Schallleistungspegel: dB Messflächen-Schalldruckpegel: dB dB Messflächenmaß: S0=1m2 Fremdgeräuschkorrektur: dB Umgebungskorrektur: dB

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21 Schallintensitätsmessungen
DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil 1: Messung an diskreten Punkten, DIN EN ISO , Ausgabe: 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 Messverfahren: a) punktweise Messung, b) kontinuierliches Abtasten (Scanning)

23 Festlegung eines Rasters auf einer Teilfläche
Rasterung einer Teilfläche in 300 x 200 mm => 10 x 9 Messpunkte

24 Verteilung der Schallleistung auf einer Teilfläche
Schallleistungskartierung einer Teilfläche, oben links befindet sich eine Zuströmöffnung

25 Randbedingungen der Messungen

26 B&K Intensitätssonde

27 Folgende Theorie als reines Hintergrundmaterial!

28 aus: Igor Horvat, Investigation of the Noise Generation Mechanisms of the Airplane Outflow-Valve and Noise Reduction Methods, Master-Thesis FH Düsseldorf 2007

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35 Folgende Folien gehen teilweise über den
Lehrveranstaltungsinhalt hinaus, können aber als interessante Unterstützung zum Lernen nützlich sein!

36 Dämpfung

37 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 Beschleunigung, Schwinggeschwindigkeit, Auslenkung von Vibrationen
weg_geschw_beschl_ xls

39 Kármánsche Wirbelstraße / Strouhalfrequenz als Grundlage strömungsinduzierter Schalldruckschwankungen Quelle: R. Feynman, Lectures on Physics, Tacoma Narrows Bridge, 1940

40 Kármánsche Wirbelstraße verursacht Strukturschwingung
Tacoma-Bridge (1940) Kármánsche Wirbelstraße verursacht Strukturschwingung

41 Anordnung von Zylindern und Kármánschen Wirbelstraßen
Blevins: Flow-Induced Vibration, 1990

42 Ferrybridge (GB) Kühltürme (1965)
Kármánsche Wirbelstraße verursacht Strukturschwingung Quelle: Krause, Zum 100. Geburtstag des Luft- und Raumfahrtpioniers Theodore von Kármán, Aachen, 1981.

43 Sources of Airframe Noise
Smith (1989)

44 Smith (1989)

45 Noisy - Silent - Fan Installation
Lips (1995)

46 Fluid-borne noise

47 Aufbau eines Demonstrators – Lüftergeräusch und Active Noise Control
Strömungsrichtung

48 Setup eines Prototyps

49 Einkanaliges, feed forward ANC-System

50 Setup eines Prototyps

51 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 Ausschnitt aus des Simulink-Modells

53 Geräuschminderung im Raum – mit ANC

54 Geräuschminderung am Error-Mikrofon des ANC Systems