Обычно для эффективного снижения уровня шума используется анализ интенсивности звука. Для данного типа анализа необходимо предположить, где находится источник шума, а также измерить количество звуковой энергии от источника шума и определить направление распространения звуковой энергии, проходящей через поверхность измерения. Поскольку для анализа интенсивности звука требуются специальный датчик интенсивности и специальное прикладное ПО, проведение измерений и анализ их результатов на объекте становится непростой задачей.

В нашем примере рассматривается такая ситуация: громкий шум от торгового автомата, установленного в помещении, оказывает неблагоприятное воздействие на рабочую обстановку в нем. Для улучшения ситуации выполняются измерения уровня шума, создаваемого автоматом, с помощью шумомера и БПФ-анализатора - это позволяет точно определить местонахождение источника шума. Результаты этих измерений представлены в виде графиков, созданных с помощью Microsoft Excel и прикладного программного обеспечения OC-1300, предназначенного для создания графиков.

Конфигурация системы:

Процедура измерения:

1) Определение точек измерения спереди от торгового автомата (ретикулярный паттерн, 8 точек по высоте и 5 по ширине, всего 40 точек измерения). Зазор между передней поверхностью автомата и шумомером составляет приблизительно 2 см (настолько близко к поверхности, насколько возможно). 

2) Подключение вывода напряжения переменного тока шумомера к БПФ-анализатору (например, CF-9200) и выполнение усреднения для каждой точки энергетического спектра на протяжении пяти секунд. Выбор из энергетического спектра компоненты характеристической частоты с высоким уровнем звукового давления. 

На рис. 1 показано, что компоненты, на которые в этом примере следует обратить особое внимание — это частоты 100, 144, 200, 441 и 636 Гц, а также общее значение (до 800 Гц). После этого звуковое давление в каждой точке записывается в обычный текстовый файл. 

В контексте этого примера заданы перечисленные ниже условия. Диапазон частот: 800 Гц Оконная функция: окно Хеннинга Задание диапазона частоты до 800 Гц означает, что в диапазоне свыше 800 Гц нет характеристических пиков, а уровень звукового давления остается низким.

3) Создание контурной карты звукового давления для каждой частотной компоненты с помощью функции построения графиков (контурных линий) в Microsoft Excel или OC-1300. В таблице ниже представлены значения (в дБ) совокупного уровня звукового давления на частотах до 800 Гц.

Пример анализа данных:

1) Контурная карта звукового давления по совокупному значению (в диапазоне до 800 Гц)

Ниже представлена контурная карта звукового давления по общему уровню звука (на частотах до 800 Гц). Она показывает, что источник шума находится в нижней левой части торгового автомата, которая создает наивысшее звуковое давление.

2) Контурная карта звукового давления на частоте 100 Гц

Звуковое давление распространяется в радиальных направлениях от источника шума, находящегося в нижней левой части автомата.

• Контурная карта звукового давления на частоте 144 Гц

Поскольку источник шума находится — так же, как и на карте для частоты 100 Гц — в нижней левой части автомата, можно также увидеть источник шума в центральной верхней области. Вполне возможно, что это зона резонанса, потому что именно эта часть торгового автомата закрыта акриловой пластиной.

• Контурная карта звукового давления на частоте 200 Гц

Источник шума в нижней левой части автомата еще заметен, но здесь также видны зоны высокого звукового давления в центральной левой и в верхней правой частях автомата. В центральной левой части торгового автомата находится отсек выдачи покупок, в который подаются оплаченные бутылки с напитками. Также возможно, что источником шума является система охлаждения автомата.

• Контурная карта звукового давления на частоте 441 Гц

На этой карте источник шума, находящийся в нижней левой автомата, не виден. Источник шума находится в месте, где расположен монетоприемник; судя по всему, он никак не связан с инвертором охладителя, и для снижения уровня шума следует предпринимать иные меры.

• Контурная карта звукового давления на частоте 636 Гц

На этой карте видны источники шума в нижней левой и центральной левой частях. Источник шума с наибольшей интенсивностью — это центральная левая часть автомата. Так же, как и на карте для частоты 200 Гц, шум может быть связан с системой охлаждения.

Основные критерии для успешного анализа шума: 

•   Контурную карту звукового давления, которое распространяется в радиальных направлениях от различных устройств, можно легко построить с помощью шумомера и БПФ-анализатора.

•   Поскольку разность между громкостью источника шума (в данном примере это инвертер) и фоновым шумом превышает 10 дБ, и работать с фоновым шумом нет необходимости, была выполнена процедура зондирования источника шума с помощью шумомера. Если указанная разность менее 10 дБ, то более эффективным станет анализ интенсивности шума, с помощью которого можно определить направление на источник шума и количество звуковой энергии в виде векторной величины.

•   Контурные карты в OC-1300 позволяют строить плавные линии. Кроме того, OC-1300 позволяет получать на основе результатов анализа в детальные изображения, накладывая на контурные карту фотографии объекта и выбирая степень прозрачности. Также в OC-1300 можно легко добавлять текст и графики. Только при работе в OC-1300 вы сможете максимально эффективно выполнять процедуру полностью (измерение, анализ результатов, создание отчетов).