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噪声频谱分析

声音的频率描述的是粒子往复运动一个周期的快慢,即它是指每秒钟粒子可周期往复运动的次数我们之所以仍可以在不是特别吵的环境中进行正常的交流,就是由于声音的频率不同。因此在实际降噪项目中,可以通过对声波频谱分析,得到不同声源对总声压级的贡献,从而找到最主要声源,进而开展噪声控制。

声波的频率分析首先自然是将噪声测试时得到的时域声波信号经过傅立叶变换得到的下图所示的频谱分析图。从下图可知,由声波的频谱分析图可以精确的知道声音在哪些频率上存在主要峰值,并由该峰值分析得到其主要声源,从而为后续降噪方案的制定得到合理的依据。

噪声检测

同时对设备在不同工况(转速)时进行噪声频谱分析,还可以进行阶次分析,如下图所示。

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然而由于可听声的频率范围20Hz~20kHz,宽达10个倍频程。一方面频率在人耳听感的响应是音调,它也是与声波强度一样,其感受的变化与频率的指数变化相关。20Hz~20kHz 约为10 个倍频程,其频率分布范围非常广。另一方面从上图分析的频带到4000Hz时,其谱线就已经过密,同时其该频段大部分也不需要展现也无法展现细节。因此对噪声作频谱分析时,一般并不需要每一个频率上声能量的详细分布。通常为方便起见,常在连续频率范围内把它划分为若干个相连的小段,每一小段叫做频带或频程,每个小频带内的声能量被认为是均匀的,然后研究不同频带上的分布情况。根据不同的要求,声学量的分析频率带宽的选择也不一样。大致而言,当分析精度要求高时,分析频带应选用窄频带宽,如果是简单测量,则频率分析带宽可以放宽。实际测量中最为常用的频率分析带宽为窄频带宽、倍频程和1/3倍频程带宽。其中窄频带宽是恒定频率分析带宽,它的大小由频谱分析仪类型和分析频率上限值确定;倍频程带宽和1/3倍频程带宽为百分比带宽

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