NVH(Noise、Vibration、Harshness噪聲、振動與聲振粗糙度）是衡量汽車制造質(zhì)量的重要參數(shù)，可分為發(fā)動機(jī)NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分。NVH直接決定著駕乘汽車的舒適度，有統(tǒng)計(jì)資料顯示，整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關(guān)系，而各大公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的NVH問題上。


噪聲定位系統(tǒng)是NVH系統(tǒng)中的重要組成部分。噪聲定位系統(tǒng)是指利用定向麥克風(fēng)作為傳感器，采集設(shè)備在運(yùn)行時發(fā)出的噪聲信號，經(jīng)過軟件分析，識別出設(shè)備發(fā)出噪聲的位置和原因，進(jìn)而識別設(shè)備潛在故障和健康程度。

人們的聽覺器官其實(shí)是非常好的識別噪聲源的分析器，配合頭部扭動運(yùn)動就相當(dāng)于一個搭配了運(yùn)動機(jī)構(gòu)的雙麥克風(fēng)陣列，具有方向性辨別、頻率分析等能力。計(jì)算機(jī)聲音聲音定位系統(tǒng)具有比人耳更大的聲音范圍和更精確的位置定位，并不受主觀因素影響，越來越得到廣泛的應(yīng)用。例如通過麥克風(fēng)陣列可以精確定位汽車發(fā)動機(jī)噪聲位置并通過頻率分析來確定噪聲的原因（不同的頻率特性對應(yīng)不同的故障模型）

聲音定位系統(tǒng)主要包括三部分：工業(yè)麥克風(fēng)(傳聲器)陣列，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和噪聲分析識別軟件。

工業(yè)麥克風(fēng)(傳聲器)陣列
噪聲測試環(huán)境可分為自由場、混響場和壓力場，不同的測試環(huán)境需要選擇不同類型的工業(yè)麥克風(fēng)（傳聲器）。
自由場：邊界影響可忽略不計(jì)的聲場稱為自由場，聲波在任何方向無反射。開闊的曠野，周圍較大范圍內(nèi)無反射物，消聲室（四壁、頂棚和地板都有吸聲能力很強(qiáng)的吸聲材料）是典型的自由場。

混響場：邊聲能量均勻分布、并在各個傳播方向上做無規(guī)則傳播的聲場，稱混響場，如混響室?；祉懯业乃谋诰梅瓷湫院軓?qiáng)的材料制作，不管聲源處于室內(nèi)任何位置，室內(nèi)各處聲壓接近相等，聲能密度處于均勻。
壓力場：聲波波長比所處腔體空間大時，聲壓壓力分布均勻，此時稱為壓力場。當(dāng)傳聲器插入聲壓級校準(zhǔn)器中時，即是壓力場。

麥克風(fēng)(傳聲器)陣列是由一定數(shù)量的麥克風(fēng)按照一定的空間幾何位置排列而成的，常見的有線性陣列，十字形陣列，圓形陣列，螺旋形陣列等。衡量陣列性能優(yōu)劣的特征參數(shù)有陣列的孔徑大小，傳聲器陣元間距，傳聲器的空間分布形式，指向性，波束寬度，最大旁瓣級等。


噪聲定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

根據(jù)麥克風(fēng)陣列聲源定位的原理，必須要同步采集多通道噪聲信號，用于數(shù)據(jù)處理，這就必須得保證動態(tài)信號的采集精度。


PCIE-1802/1802L是8通道/4通道同步采集卡，支持多卡同步，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多路同步時可以通過同步總線實(shí)現(xiàn)時鐘和觸發(fā)的同步。(詳情點(diǎn)擊PCIE-1802多卡同步采集振動信號同步性能驗(yàn)證！。)

噪聲定位系統(tǒng)軟件

噪聲分析軟件主要通過對噪聲的采集、存儲并對相位、頻譜、振動級、聲壓級與倍頻程譜的計(jì)算和結(jié)果精準(zhǔn)判斷噪聲的來源、位置及故障類型等。

噪聲定位系統(tǒng)軟件分析方法
1、振動級分析：計(jì)算信號的振動級，支持的平均方法：RMS、移動RMS、指數(shù)平均（快速、慢速、脈沖及自定義平均模式）、峰值、最大—最小。

2、聲壓級分析：計(jì)算信號的聲壓級，支持：瞬時等效聲壓級、指數(shù)平均聲壓級、峰值、連續(xù)等效聲壓級、百分?jǐn)?shù)聲壓LN、暴露聲壓級LE，支持的計(jì)權(quán)方式包括：線性、A計(jì)權(quán)、B計(jì)權(quán)、C計(jì)權(quán)。

3、倍頻程譜分析：計(jì)算信號的倍頻程譜，計(jì)算1、1/3、1/6、1/12、1/24Oct，支持的計(jì)權(quán)方式包括：線性、A計(jì)權(quán)、B計(jì)權(quán)、C計(jì)權(quán)，支持的平均方法包括：線性、指數(shù)、等效自信、峰值，支持多個倍頻程譜的比較顯示功能。

4、單音參數(shù)測量：計(jì)算信號的頻率、幅度、SNR(dB)、SINAD(dB)、THD(%)、THD+N(dB)。

噪聲定位系統(tǒng)軟件開發(fā)

噪聲分析軟件可以通過C++，C#，Labview等進(jìn)行開發(fā)，其中Labview以包含大量的分析算法和圖形顯示，應(yīng)用較為廣泛。研華PCIE-1802/1802L等數(shù)據(jù)采集卡提供以上開發(fā)語言的驅(qū)動和例程。



噪聲定位系統(tǒng)工具軟件

可以使用噪聲定位系統(tǒng)軟件，通過設(shè)定和組態(tài)完成噪聲定位分析。

噪聲定位系統(tǒng)軟件完成信號采集、存儲、回放、分析、報(bào)告生成等功能，采集電壓、電流、聲音、振動、應(yīng)變、溫度、扭矩等多種類型信號；支持在線和離線分析，分析功能包括功率譜、濾波、積分、微分、數(shù)學(xué)公式、倍頻程、振動級、聲壓級、聯(lián)合時頻、階次分析、小波、頻響函數(shù)、模態(tài)分析等。
該軟件已集成研華PCIE-1802的驅(qū)動，可以直接使用。未安裝采集卡的用戶可以使用DAQ Navi自帶的虛擬板卡DEMODevice進(jìn)行測試。



該軟件適合用于聲音振動相關(guān)應(yīng)用，包括振動噪聲NVH測試、聲學(xué)聲品質(zhì)測試、機(jī)器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測、結(jié)構(gòu)動態(tài)特性測試、疲勞分析、車載數(shù)據(jù)記錄、通用數(shù)據(jù)記錄與回放等。