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《湖南大学》 2015年
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基于声卡的噪声测量分析系统设计

蔡兴  
【摘要】:噪声测量无论是对控制噪声还是利用噪声均具有重要意义,噪声的测量能够广泛的应用于各个领域。传统的噪声测量多采用硬件式测量仪器,然而硬件式仪器设计周期长,测量功能相对单一,且涉及到计算机通信协议的编写,设计难度较大。为了降低仪器设计难度,简化测量过程,本文利用声卡、虚拟仪器、ActiveX和数字信号处理等多种应用技术联合,设计出一种基于声卡的噪声测量分析系统。论文介绍了噪声倍频程和1/3倍频程的计算方法——FFT法和数字滤波器法,对采用多抽样率数字滤波器法计算1/3倍频程进行了深入研究;对采用小波变换的Mallat算法实现信号去噪进行了改进,提出使用二次小波变换滤波法进一步提高噪声信号信噪比。在此基础上,利用LabVIEW对多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1/3倍频程以及二次小波变换滤波法进行了程序设计和仿真实验验证。在实现多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1/3倍频程以及二次小波变换滤波的基础上,通过LabVIEW和声卡搭建出噪声测量分析系统。该系统能够对常用噪声评价量进行计算,包括频率计权、时间计权、峰值声压、等效连续声级、昼夜等效声级、声暴露级,并对测量数据进行显示、存储和报表生成,方便日后查阅。为了检验噪声测量分析系统的实用性,将其应用于汽车发动机的故障判断。基于声卡的噪声测量分析系统不仅能够有效提高噪声信号信噪比,而且对常用噪声评价量的测量分析符合JJB1034-2005声学计量名词术语及定义等国家计量标准;相对与多抽样率FFT法,多抽样率数字滤波器法计算倍频程和1/3倍频程的结果不仅符合GBT 3241-2010对分数倍频程滤波器的规定,而且对低频率段的噪声信号有较高的分辨率。而汽车发动机故障判断实验表明,该噪声测量分析系统能够准确判断出汽车发动机是否发生故障。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB53

【参考文献】
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