“通過科技與創新，讓聲音控制技術造福人類社會” | 廣州丹品人工環境技術有限公司
關注：
在工業生產與科研活動中，噪聲與振動現象極為常見，它們不僅會對設備的性能與壽命產生影響，還可能危害操作人員的健康，甚至引發安全事故。多通道噪聲與振動分析系統應運而生，成為解決這些問題的關鍵技術手段，廣泛應用于多個行業，為設備狀態監測、故障診斷以及產品研發優化提供了有力支持。
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工作原理
多通道噪聲與振動分析系統的核心原理是通過多個傳感器同步采集噪聲與振動信號，并借助先進的信號處理算法和數據分析方法，深入剖析這些信號所蘊含的信息。系統中的傳感器種類豐富，如振動加速度計用于測量振動加速度，能敏銳捕捉設備振動的劇烈程度；測試傳聲器用于采集噪聲信號，還原聲音的真實特性。這些傳感器將采集到的物理信號轉化為電信號，傳輸至數據采集器。數據采集器具備高速、高精度的 A/D 轉換功能，將模擬電信號轉換為數字信號，以便計算機進行后續處理。
系統功能
多通道同步采集：該系統能夠同時對多個通道的噪聲與振動信號進行實時采集，確保各通道數據的時間一致性。這一特性對于分析復雜設備中多個部件的協同工作狀態至關重要，例如在汽車發動機中，可同時監測不同氣缸、曲軸、齒輪等部位的振動情況，全面了解發動機的運行狀態。
豐富的時頻分析方法：系統提供多種時頻分析功能，包括 FFT 窄帶頻譜分析，通過設置不同的點數（如 1024、2048、32768 點）和采樣速率（1K - 400K 自行設置），可實現最高分辨率達 0.1Hz 的頻譜分析，精確揭示信號的頻率成分；1/3 倍頻程譜分析則將頻率范圍劃分為多個 1/3 倍頻程頻段，用于評估噪聲與振動在不同頻率段的分布情況，在聲學環境評估和設備噪聲特性分析中應用廣泛；聲壓 / 時間歷程分析可直觀呈現聲壓隨時間的變化曲線，幫助研究人員捕捉噪聲的瞬態特性。
自動生成分析圖表：系統能根據采集和分析的數據，自動生成各類直觀的分析結果圖表，如多通道實時聲壓級圖表，清晰展示各通道噪聲的強度大小；聲功率級測量圖表，用于衡量設備向外輻射的總聲功率；混響時間圖表，反映聲學空間中聲音衰減的快慢，對建筑聲學設計有重要指導意義；隔聲量圖表，評估材料或結構對聲音的阻隔能力；吸聲系數圖表，表征材料吸收聲音能量的性能。這些圖表為用戶提供了簡潔明了的數據展示，便于快速理解和分析。
故障診斷與源識別：通過對采集到的噪聲與振動信號進行深入分析，系統可以識別設備的運行故障。例如，在旋轉機械中，當軸承出現故障時，其振動信號的頻率特征會發生特定變化，系統能夠檢測到這些異常頻率成分，從而判斷軸承是否存在磨損、疲勞等問題。同時，利用信號的相干性分析等方法，系統還可以確定噪聲與振動的來源，為針對性的改進措施提供依據。
硬件配置
多通道數據采集器：作為系統的關鍵硬件，數據采集器負責將傳感器傳來的模擬信號轉換為數字信號，并進行初步處理和傳輸。其通道數可根據實際需求選擇，常見的有 1 - 32 通道甚至更多，具備高速的 USB 傳輸接口，以保證數據的快速、穩定傳輸，采用 16 位及以上的 A/D 轉換器，確保數據采集的精度。
信號調理放大器：如 ICP 恒流源信號調理放大器，用于對傳感器輸出的信號進行放大、濾波等處理，提高信號的質量和穩定性。它可為 ICP 傳聲器或 ICP 加速度計提供穩定的供電，保證傳感器正常工作，同時根據不同傳感器的特性和測量要求，調整信號的增益（如 ×1、×10、×100、×1000 倍），使信號在后續處理中能夠更好地被識別和分析。
傳感器：包括振動加速度計和測試傳聲器。振動加速度計根據不同的測量需求，具有多種類型，如 ICP 內置電路的加速度計，電壓靈敏度通常在 50mV/g 左右，頻率測量范圍可覆蓋 0.1Hz - 10kHz，能夠適應不同設備的振動測量場景；測試傳聲器多采用 1/2 英寸預極化電容傳聲器，靈敏度約為 50mV/Pa，頻率測量范圍在 20Hz - 20kHz，可精確采集人耳可聽范圍內的噪聲信號。
計算機：臺式計算機或筆記本電腦作為系統的控制中心和數據處理終端，運行多通道噪聲振動測試分析軟件。軟件具備友好的人機交互界面，用戶可通過界面設置各種測量參數、啟動和停止數據采集、進行數據分析以及查看和保存分析結果。
應用領域
汽車行業：在汽車研發過程中，多通道噪聲與振動分析系統用于優化汽車的 NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能。通過在車身、發動機、底盤等關鍵部位布置傳感器，采集車輛在不同工況下（如怠速、加速、行駛等）的噪聲與振動信號，分析噪聲與振動的來源和傳播路徑，從而改進汽車的結構設計、優化隔音和減振措施，提升車內的乘坐舒適性。
機械制造：對于各類機械設備，如機床、風機、泵等，多通道噪聲與振動分析系統可實時監測設備的運行狀態，及時發現潛在的故障隱患。通過對振動信號的分析，判斷設備的軸承、齒輪、轉子等部件是否存在磨損、松動、不平衡等問題，提前進行維護和修復，避免設備突發故障導致生產中斷，降低維修成本，提高生產效率。
建筑聲學：在建筑設計與施工中，該系統用于測量和分析建筑物內部的聲學環境。通過采集室內不同位置的噪聲信號，分析混響時間、隔聲量、吸聲系數等聲學參數，評估建筑物的聲學性能是否滿足設計要求。例如，在音樂廳、劇院等對聲學效果要求極高的建筑中，利用多通道噪聲與振動分析系統進行聲學調試，優化室內空間布局、裝修材料選擇和音響系統設置，以打造出理想的聲學環境，為觀眾提供優質的聽覺體驗。
多通道噪聲與振動分析系統憑借其強大的功能和廣泛的應用領域，在現代工業生產和科研活動中發揮著不可或缺的作用。隨著技術的不斷進步，該系統將在更高的精度、更復雜的數據分析以及更廣泛的應用場景中持續發展，為各行業的發展提供更有力的支持。
