音響信号の取得と分析方法

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+ データ収集システム

動的な音響信号の取得

音響信号の取得は、適切なトランスデューサーを用いて音や機械的振動を電気信号に変換し、同期した測定チャネルで波形を取得することから始まります。データ収集（DAQ）システムは、チャネル間のタイミングを一定に保ちつつ、対象とする周波数成分を保持できる十分な速度でサンプリングを行う必要があります。同時サンプリング型デジタイザを使用することで、複数のセンサー信号を同時に取得することができ、複数の位置からの音響応答や振動応答を比較することが可能になります。集積電子圧電（IEPE）インターフェースを使用するセンサーの場合、測定チャネルは互換性のあるトランスデューサーに必要な励起電流を供給することもできます。その結果得られる動的データ取得記録は、波形検査、音響信号の取得、および振動測定に必要な時間領域の情報を提供します。

その後、音響信号の解析は、取得した時間波形から周波数領域へと移行します。高速フーリエ変換（FFT）を適用することで、サンプリングされた信号がスペクトルに変換され、エンジニアは測定された応答内の主成分、高調波成分、および広帯域成分を特定することができます。一貫したサンプリングレートと取得設定を使用することで、動作状態、センサーの位置、または設計構成間の測定値を比較することが可能になります。また、複数のチャネルを同時に評価することで、デバイス全体にわたって音響的または機械的な応答がどのように変化するかを把握することも可能です。同期化されたデータ取得、FFT解析、振動測定、およびPCベースの可視化を組み合わせることで、モーター、コンプレッサー、ファン、ポンプ、その他の電気機械アセンブリにおける音響挙動を調査するための再現性の高いワークフローが実現されます。

動的音響測定ソリューション

音響測定では、対象とする周波数成分を保持するために、十分な帯域幅、同期サンプリング、および信号の完全性を確保した上で、低レベルのセンサー信号を捕捉する必要があります。キーサイトのソリューションは、データ収集システムと同時サンプリングデジタイザを組み合わせ、複数の音響または振動チャネルを同時に取得することで、エンジニアがセンサーの設置場所や動作条件ごとの応答を比較できるようにします。統合された励起機能は互換性のあるIEPEセンサーに対応しており、別途センサー用電源ハードウェアを用意する必要性を低減します。高解像度のデジタル化と設定可能なサンプリングレートにより、時間領域の波形と高周波信号成分の両方に対する動的なデータ収集が可能になります。収集後、記録されたデータを時間領域で確認し、FFT解析を用いて変換することで、主成分、高調波、および広帯域ノイズを特定できます。このワークフローは、音響信号の取得、音響信号の解析、振動測定、および動作状態や設計変更にわたる電気機械的ノイズ源の再現性のある比較をサポートします。

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