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小風扇異響定位

2019年07月27日 18:06

應用背景

夏日炎炎,

最愜意的事是什么?

在室內吹著涼風吃著西瓜肯定是選項之一。

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(圖片源于網絡)

但有時候,

電風扇或者空調使用久了,

會發出“嗡嗡嗡滋滋滋”的異響,

這種異響雖然聲壓級不大,但非常鬧心,

即使涼風習習也無法靜心。

下面我們就用異響定位神器——聲學相機

對著電風扇照一照,

看它是如何快速定位排除異響。

實驗場景

尋找電風扇異響聲

聲音信號分析

找異響的基礎分析方法是對比正常和有異常的設備聲音信號特征,通過傳聲器采集有異響的電風扇聲音信號進行分析,如采用SignalPad軟件可以方便的對聲音信號進行采集存儲和分析,直觀給出聲壓級、功率譜、色譜等常見聲學特征。

電風扇異響時采集的聲音信號

電風扇正常運行時采集的聲音信號

通過對比兩種運行狀態下的功率譜和色譜圖,可確定異響信號的頻率范圍在5k~6k。

異響聲音色譜圖

正常聲音色譜圖

功率譜對比

電風扇異響聲定位

電風扇噪聲源較多,既有電機運行的機械噪聲,也有葉片的氣動噪聲,電風扇搖頭時還有部件的相對運動摩擦聲,雖然能夠確定異響的頻率范圍在5k~6k,但是不好確定噪聲源的具體位置。此時,就該聲學相機登場了,定位電風扇異響聲音的具體位置和對應的零部件。

電風扇異響定位視頻

通過視頻可以清晰判斷異響聲來自于電風扇的前面板,而不是電機和葉片等其他部位。

排除電風扇異響聲

仔細檢查發現電風扇前面板長期使用后有松動未卡緊,通過緊固(加墊片)后,電風扇異響消失了,同時從信號上看風扇5k~6k高頻波峰也消失了,在該頻段進行噪聲源定位時,主要聲音來源于風扇葉片旋轉導致的氣動噪聲。

電風扇前面板緊固后的聲音定位

通過上面小案例的介紹,你是不是對異響定位和消除有了更清楚的了解?

異響問題是一個多學科交叉的難題,其解決的過程非常復雜繁瑣,在家用電器、消費電子、汽車飛機制造等領域長期困擾著聲學工程師。由于具備快速定位異響和分析特征的優勢,便攜式聲學相機成為了目前解決異響問題的有效途徑。其高科技自主研發的多款聲學相機,除了應用于家電行業,在航空航天、汽車、能源電力以及軌道交通等更多復雜的環境中有廣泛使用。

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