Пристрій для діагностики джерел вібрації та акустичного шуму

Пристрій для діагностики локальних джерел вібрації та акустичного шуму, що містить мікрофон, вібродавач, електроакустичний щуп, два ідентичні канали обробки, що містять послідовно з'єднані підсилювач та аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор, блок управління, пристрій індикації, послідовно з'єднані генератор тестового сигналу та гучномовець, мікрофон з'єднано з першим каналом обробки, до другого каналу приєднано вібродавач або електроакустичний щуп, вихід кожного каналу приєднано до шини даних мікропроцесора, шину управління мікропроцесора з'єднано з блоком управління, генератором тестового сигналу, виходи мікропроцесора з'єднано з пристроєм індикації, який відрізняється тим, що пристрій індикації виконано у вигляді графічного дисплея Корисна модель відноситься до акустичних вимірювань і може бути застосована в галузі захисту інформації для контролю за захистом мовної інформації від витоку акустичним, віброакустичним та акустоелектричним каналами, екологічних досліджень в галузі контролю за акустичними шумами та вібрацією, а також у будівництві для контролю акустичних характеристик будівних матеріалів Відомий пристрій [1] для акустичних вимірювань, пов'язаних з аналізом людської мови, містить мікрофон, підсилювач, смуговий вокодер, аналого-цифровий перетворювач та ЕОМ Недоліком пристрою є неможливість вузько-смугових вимірювань, вимірювань у віброакустичному та акустоелектричному каналах та значні габарити Найбільш близьким до пропонованого є пристрій [2], що забезпечує вимір рівнів сигналів, завад та співвідношення "сигнал/завада" у приміщеннях по 3-х можливих каналах витоку мовного сигналу акустичному, віброакустичному, акустоелектричному Пристрій містить мікрофон, вібродавач, електроакустичний щуп, два ідентичні канали обробки, що містять послідовно з'єднані підсилювач та аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор, блок управління, послідовно з'єднані генератор тестового сигналу та гучномовець Мікрофон постійно з'єднаний з першим каналом обробки, до другого каналу можуть бути приєднані вібродавач або електроакустичний щуп Вихід кожного каналу приєднаний до мікропроцесора, а мікропроцесор з'єднаний з блоком управління, генератором тестового сигналу, крім того мікропроцесор з'єднаний з пристроєм індикації у вигляді символьного дисплею Недоліком пристроюєте, що результати вимірювань відображаються у вигляді чисел на символьному індикаторі, а це не дає можливості розширення різновидів акустичних вимірювань, більшість яких потребують відображення спектрів та сигналів у вигляді графіків та діаграм Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для діагностики локальних джерел вібрації та акустичного шуму шляхом виконання пристрою індикації у вигляді графічного дисплею, що забезпечує більш наглядне відображення результатів вимірювань та проведення більш тонкого та об'єктивного аналізу акустичних шумів та вібрацій Поставлена задача досягається тим, що пристрій для діагностики локальних джерел вібрації та акустичного шуму містить мікрофон, вібродавач, електроакустичний щуп, два ідентичні канали обробки, що містять послідовно з'єднані підсилювач та аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор, блок управління, пристрій індикації, послідовно з'єднані генератор тестового сигналу та гучномовець Мікрофон з'єднано з першим каналом обробки, до другого каналу приєднано вібродавач або електроакустичний щуп Вихід кожного каналу приєднано до шини даних мікропроцесора, шину (О со 1369 управління мікропроцесора з'єднано з блоком управління, генератором тестового сигналу, виходи мікропроцесора з'єднано з пристроєм індикації, новим є те, що пристрій індикації виконано у вигляді графічного дисплею, а інформація відображається у вигляді чисел, діаграм та графіків На кресленні зображена структурна схема пристрою, що пропонується Пристрій для діагностики локальних джерел вібрації та акустичного шуму містить мікрофон 1, вібродавач 2, електроакустичний щуп 3, два ідентичні канали обробки 8, 9, що містять послідовно з'єднані підсилювач 4, 6 та аналого-цифровий перетворювач 5, 7, мікропроцесор 10, блок управління 11, послідовно з'єднані генератор тестового сигналу 12 та гучномовець 13 Мікрофон з'єднано з першим каналом обробки, до другого каналу приєднано вібродавач або електроакустичний щуп Вихід КОЖНОГО каналу приєднано до шини даних мікропроцесора, шину управління мікропроцесора з'єднано з блоком управління, генератором тестового сигналу, виходи мікропроцесора з'єднано з пристроєм індикації у вигляді графічного дисплею 14 Розглянемо роботу пристрою Акустичні характеристики визначаються шляхом вимірювання співвідношення потужності тестового сигналу, що еквівалентний частотній моделі людської мови, до потужності завад у приміщенні Вимірювання проводяться для п'яти частотних точок у кожній з п'яти октав у діапазоні частот 170 5500Гц Вимір співвідношення "сигнал/завада" проводяться у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ Встановлюється рівень акустичного поля Спочатку вмикається генератор тестового сигналу 12, рівень встановлюється малим, а частота найнижчою Далі до вимірювального каналу підключається мікрофон 1 і вимірюється потужність акустичного сигналу Отримане значення порівнюється з потрібним, і якщо воно менше останнього, рівень сигналу з генератора збільшується та вимір повторюється Цей процес відбувається доти, поки не встановиться заданий рівень акустичного поля До вимірювального каналу підключається вібродавач 2 згідно з вибраним каналом і проводиться запис реалізації сигналу Далі проводиться розрахунок спектру потужності У зв'язку з тим, що оброблюваний сигнал у загальному випадку є "шумовим", потрібне усереднення Для цього процес запису та обчислення спектру виконується декілька разів і вираховується середньоквадратичне значення спектру потужності Визначаються межі(у "бінах" ШПФ), які відповідають вибраній октаві та обчислюється сумарний сигнал у вибраних межах Оскільки номер "біна", у якому зосереджена енергія тестового сигналу, відомий, обчислюється різніця між ним та сумарним сигналом - це рівень завади Рівень сигналу - це просто значення у вищевказаному "біні" Далі вираховується співвідношення "сигнал/завада", виражене у децибелах і виводиться на дисплей 14 Крім того на дисплеї відображається у вигляді графіку реалізація сигналу Дії повторюються для 5-ти точок в октаві, за цими точками обчислюється середнє значення і також виводиться на дисплей Для режиму "сигнал" виміри проводяться у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ До вимірювального каналу підключається давач згідно з вибраним каналом і проводиться запис реалізації сигналу Далі проводиться розрахунок спектру потужності Визначаються межі(у "бінах" ШПФ), які відповідають кожній октаві, та обчислюється сумарний сигнал у вибраних межах Отримані значення і є рівнем сигналів Співвідношення їх до ВІДПОВІДНОГО опорного рівня виражене у децибелах і у вигляді діаграми, виводиться на дисплей Крім того на дисплеї відображається у вигляді графіку реалізація сигналу Використання даного пристрою дозволить більш наглядно відображати результати вимірювань та провадити більш тонкий та об'єктивний аналіз акустичних шумів та вібрацій Джерела інформації 1 ВіаІІу Т , Anderson W , A Digital Channel Vocoder, IEEE Trans Commun Tech, 1970, COM-18, 4, 435 - 442 2 Г Г Плескач, О Ф Тиховод Комплект апаратури для діагностики локальних джерел вібрації та акустичного шуму - Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні, 2001, №2, С 95-110 1369 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71