噪声测试及频谱分析

噪声测试及频谱分析

一. 实验步骤及内容

1)启动服务器，运行DRVI主程序，然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图

标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测（USB）”进行服务器和数据采集仪之间

的注册。联机注册成功后，从DRVI工具栏和快捷工具条中启动“内置的Web服

务器”，开始监听8500端口。

2)打开客户端计算机，启动计算机上的DRVI客户端程序，然后点击DRVI快捷工具

条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI局域网服务器检测”，在弹出的对

话框中输入服务器IP地址（例如：192.168.0.1），点击“发送”按钮，进行客户端

和服务器之间的认证。

3)因为该实验的目的是了解噪声信号的测量方法，并且要实现服务器端的数据共享

功能，需要分别设计服务器端和客户端的实验脚本。对于服务器端，首先需要将

数据采集进来，DRVI中提供了一个8通道的USB数据采集芯片，用于完成对外

部信号的数据采集，实际使用中，可以插入一片“USB 数据采集卡”芯片来完

成；数据采集仪的启动采用一片“0/1按钮”芯片来控制；要完成噪声值的计

算，首先必须计算出信号的功率谱，所以需选择一片“频谱计算”芯片，然后

再插入一片“倍频程”芯片，采用FFT算法来计算并显示声音信号的倍频程

谱，并将计算出的声音信号的分贝值存储于输出数组的第1位，再使用一片

“VBScript 脚本”芯片，在其中添加脚本文件将“倍频程”芯片输出数组中的

第1位数据（即噪声值）取出，并通过“数码LED ”芯片显示出来；另外选

择一片“波形/频谱显示”芯片，用于显示声音信号的时域波形；再加上一些

文字显示芯片和装饰芯片，就可以搭建出一个“噪声测量”服务器端的实

验，所需的软件芯片数量、种类、与软件总线之间的信号流动和连接关系如图1.2

所示，根据实验原理设计图在DRVI软面包板上插入上述软件芯片，然后修改其属

性窗中相应的连线参数就可以完成该实验的设计和搭建过程。

1

2

10

11

12

13 ※说明：红线和虚线表示单变量数据线，蓝线和实线表示数组型数

据线，箭头代表数据或信号在软件总线中的流动方向。

图1.2 噪声测量实验参考设计原理图

4)在本实验中“频谱计算”芯片将由数据采集仪采集并存储于10号数据线中的

原始信号取出，进行功率谱计算，将计算结果存储于内存芯片11号线中，因为要

求进行功率谱计算，其“频谱类型”参数设定为1，该芯片的参数设定样例如图

1.3所示。“倍频程”芯片完成对声音信号的倍频程分析以及声压级的计算功能，

因为声压级是按对数规律计算的，所以将“1/1，1/3”参数设置为3，进行对数1/3

倍频程计算，并将计算结果输出到13号数据线中，其频率计权网络取A计权，即

将“频率计权”参数设置为1，另外“倍频程”芯片还有一个特殊功能，将声压级

的计算结果存储于输出数据组的第1位上，实际应用中可以将此数值直接读出作

为噪声测量值，该芯片的参数设置样例如图1.4所示。

声压级数值的取出可以用“VBScript脚本”芯片来完成，在软面包板上插入该芯片，然后在其中添加从13号数据线取出第一位存储单元取值的代码，并将计算结果输出到数码LED芯片中显示即可。

5)点击面板中的“测量”按钮，首先测量背景噪声并记录其结果。然后启动电机，

调节电机转速，获得合适噪声大小。在多个方向测量噪声值并记录其结果，根据

实验原理中环境噪声和被测声源之间计算关系的说明，得到被测声源声压级的正

确值。

二. 附录

图31.8 环境噪声测量实验信号处理框图