音響トーンと倍音を識別する方法

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音響トーンと倍音を特定する

音響測定において音調成分を特定するには、まず、対象とする周波数範囲を保持できるサンプリングレートでセンサーの波形を捕捉することから始まります。マイクロフォン、加速度計、またはその他の互換性のあるトランスデューサーが、音響または機械的な応答を電気信号に変換し、同期したデータ取得を可能にします。異なる測定位置を比較したり、音響応答と振動応答の相関関係を調べたりする必要がある場合、複数のチャンネルを同時に記録することができます。IEPE（Integrated Electronics Piezo-Electric）励起方式を用いることで、互換性のあるセンサーに、データ取得チャンネルから直接電力を供給することが可能です。入力範囲、サンプリングレート、および取得時間を一貫させることで、繰り返し行われる測定間で比較可能な記録が得られます。この動的なデータ取得プロセスにより、音響FFT解析、高調波解析、音響騒音測定、および振動スペクトル解析に必要な時間領域の波形が生成されます。

取得した波形に高速フーリエ変換（FFT）を適用し、測定応答を個々の周波数成分に分解します。その結果得られるスペクトルからは、主成分となる基本波、基本波の整数倍で発生する高調波、および測定帯域幅全体に分布する広帯域成分が明らかになります。エンジニアは、周波数マーカーを使用してスペクトルのピークを特定し、デバイスの速度、負荷、動作モード、または設計構成を変更しながら、それらの振幅を比較することができます。取得設定とFFT設定を統一しておくことで、スペクトルを直接比較し、試験条件の変化に伴いどの成分が変化するかを特定することが可能になります。この周波数領域でのワークフローは、モーター、ファン、ポンプ、コンプレッサー、その他の電気機械アセンブリの高調波解析をサポートすると同時に、過渡挙動の調査や個々の事象と振動スペクトルの変化との相関関係を調べるために、元の時間領域の測定データを保持します。

音響特性および高調波解析ソリューション

音響トーンや高調波を特定するには、対象となるスペクトル成分を保持できる十分なサンプリング帯域幅と分解能を備えたセンサー波形を捕捉する必要があります。このソリューションは、同期化された動的データ収集と周波数領域解析を組み合わせることで、同一の動作条件下で複数の音響または振動チャネルを測定できるようにします。互換性のあるIEPEセンサーは、デジタイザチャネルから直接励起信号を受け取ることができるため、センサーの測定経路が簡素化されます。エンジニアはまず、取得した時間領域の波形を点検し、次にFFTを適用して応答を基本波、高調波、および広帯域ノイズに分離します。周波数マーカーやスペクトル比較を活用することで、装置の速度、負荷、センサーの位置、または設計構成の変化に伴う変化を追跡することができます。このワークフローは、再現性のある測定プロセスの中で、音響FFT解析、高調波解析、音響ノイズ測定、動的データ取得、および振動スペクトル解析をサポートします。

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