Akustická měření jako součást testování elektrotechnické produkce

Zdeněk Bača

Diplomová práce

Acoustic Measurement as a Part of Electrotechnical Products Testing

Anotace:

Cílem této práce je zjistit možnosti akustických měření jako součásti testování výrobků a zhodnotit, co nám akustická měření mohou o vlastnostech výrobku prozradit. Pro akustická měření byl vybrán výrobek sloužící primárně ke generování akustického signálu, reprosoustava. Akustická měření by proto měla být hlavní charakteristikou tohoto výrobku. Bylo změřeno několik parametrů nejlépe charakterizujících vlastnosti dané reprosoustavy. Změřena byla frekvenční, směrová a impedanční charakteristika. V práci jsou popsána úskalí měření akustických měničů vzhledem k jejich nárokům na prostředí, ve kterých by se měření měla uskutečňovat, k subjektivnímu vnímání zvuku lidským uchem a také vzhledem k rozdílným zvukovým preferencím každého posluchače. Během realizace měření bylo zapotřebí se vypořádat se zcela nevyhovujícími akustickými vlastnostmi prostorů, ve kterých se část měření uskutečnňovala. Měření bylo realizováno pomocí virtuální instrumentace v prostředí NI LABView, které nám díky své flexibilitě a modularitě umožnilo provádět měření ve velmi krátkých časových úsecích, v řádech milisekund, a tímto eliminovat většinu faktorů negativně ovlivňujících přesnost naměřených výsledků. Reprosoustava byla na závěr změřena i v laboratorních podmínkách za použití laboratorní měřící techniky. Výsledky tohoto měření nám posloužily jako materiál pro srovnání námi naměřených výsledků a zhodnocení přesnosti měření, kterých se nám podařilo dosáhnout.

Abstract:

Goal for this diploma work was to explore possibilities of an acoustic measurements as a part of a product testing. For measurement were selected device which primary function is to generate acoustic signal. This device is loudspeaker system. So the acoustic measurements should be a primary characteristic of this device. Several parameters of the device that are best characteristics of loudspeaker system were measured. Frequency response, directional and impedance characteristic were measured. There were described difficulties of measuring acoustic transducers due to requirements for proper space to provide acoustic measurements and also due to subjective recepion of sound by human ear and different sound preferences of every listener. During the realisation of measurements were required to solve absolutely unsuitable acoustic character of the room where was part of measurements made. Measurement was realised by virtual instrumentation in LABView development tool. Thanks to flexibility and modularity of this software we were able to provide measurements in very short time period, in order of miliseconds. That helped us to eliminate most of factors which were negative affecting measure results. Loudspeaker system was in the end also measured in laboratory conditions of semi-echo free chamber. Results of this measurement were used as a material for comparsion with our results to evaluate accuracy of measurement that we have achieved.

Keywords

Akustická měření, akustické měniče, virtuální instrumentace, mikrofon, reproduktor, reprosoustava, akustika, vlastnosti lidského sluchu, stejná vnímaná hlasitost, frekvenční odezva, směrová charakteristika reprosoustavy, impedanční charakteristika reprosoustavy, polobezdozvuková komora, LABView, subjektivní vnímání zvuku, A-váhování, bílý šum, růžový šum, signál o diskrétních kmitočtech, Acoustic measurements, acoustic transducers, virtual instrumentation, microphone, loudspeaker, loudspeaker system, acoustics, character of human hearing, equal loudnes, frequency response, directional characteristic of loudspeaker system, impedance characteristic of loudspeaker system, semi-echo free chamber, subjective sound reception, A-weightening, white noise, pink noise, discerete frequency signal

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Jan Žídek
• Oponent: Petr Bilík

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Telekomunikační technika