WIMiR Przedmiot: Komputerowe Systemy Pomiarowe

WIMiR
Przedmiot: Komputerowe Systemy Pomiarowe
Ćwiczenie nr 6. Porównanie metody klasycznej ( wymuszenie szumowe i impulsowe) i MLS
w badaniach czasu pogłosu
/Dr inż.Tadeusz Wszołek, (galaxy.uci.agh.edu.pl/~twszolek)/
Wprowadzenie
Metoda klasyczna
Omówienie parametrów ustawienia analizatora w trybie multiwidmo. Wybór liczby i
rozdzielczości czasu rejestracji kolejnych widm.
Wg firmy Norsonic do wyznaczania czasu pogłosu należy rejestrować 1000 widm. Z uwagi
na minimalną rozdzielczość analizatora Rta840 przy rejestracji multiwidma, która wynosi 4
ms, minimalny konieczny czas rejestracji multiwidma wynosi 4 s. Zwiększenie czasu
pomiędzy kolejnymi widmami ( zmniejszenie rozdzielczości) spowoduje odpowiednie
wydłużenie czasu rejestracji.
Zaleca się ustawienie 200 widm przed wyzwolenie trigera, ale bez opóźnienia rejestracji.
Multiwidma rejestrowane będą w poszerzonym zakresie pomiaru czasu pogłosu, tj. od 50 Hz
do 5 kHz, w pasmach 1/3 oktawowych.
Stała czasowa FAST.
Jako sygnał pobudzający zastosowany będzie szum różowy z wewnętrznego generatora
szumu zainstalowanego w analizatorze. Generator ten jest sprzężony z układem wyzwalania
analizatora ( trigerem), dzięki czemu istnieje możliwość pełnego sterowania procesem
rejestracji multiwidma z pracą generatora.
Przy wymuszeniu szumowym triger ustawiony musi być w pozycję: NOSIE OFF
Czas pobudzenia ( EXCITATION TIME): co najmniej ½ spodziewanego czasu pogłosu.
Przy wymuszeniu impulsowym triger powinien być ustawiony w pozycję umożliwiającą jego
wyzwolenie przy pojawieniu się impulsu. Np. LEVEL ABOVE lub LEVEL EXCEEDS (
lepsza opcja). Poziom ustawienia progu zadziałania należy dobrać eksperymentalnie.
Pozostałe parametry pracy analizatora dotyczą oprogramowania do pomiaru czasu pogłosu z
zarejestrowanego multiwidma:
Odstęp sygnału od tła: (TO NOSIE-FLOOR DISTANCE) – zaleca się minimum 5 dB
Maksymalny spodziewany czas pogłosu: 4, 8, 16 lub 32 s.
Rodzaj wymuszenia: NOISE lub IMPULSE
Przy wymuszeniu impulsowym dostępna jest funkcja całkowania wstecz ( wg metody
Schroedera).
Prze obliczaniem czasu pogłosu przez analizator możliwy jest podgląd aproksymacji
nachylenia zbocza, jednak użytkownik nie możliwości wpływu na jej nachylenie.
Metoda MLS ( Maximum Length Sequence)
Należy analizator wprowadzić do trybu pracy MLS.
Ustawienia:
Tryb rejestracji multiwidma, w zakresie jak przy metodzie klasycznej.
Konieczne jest ustawienie wymaganego stosunku sygnału do szumu ( SIGNAL TO NOISE
RATIO – S/N ratio): przy metodzie T30 S/N ratio=40 dB.
Czas pomiaru ( jednej sekwencji MLS) ustawiany jest autoamycznie przez analizator, a
związany jest z górnym zakresem wybranego pasma częstotliwości. Np. dla 5 kHz wynosi 8
s, ale dla 6,3 kHz wynosi już tylko 4 s ( im wyższa jest górna częstotliwość tym krótszy jest
czas 1 sekwencji MLS, patrz wykład 10)
Użytkownik musi także ustawić liczbę uśrednień ( cykli MLS). Każde podwojenie liczby
cykli zwiększa odstęp sygnału od szumu o 3 dB. Można w ten sposób obliczyć konieczną
liczbę uśrednień, uśrednień przypadku gdy nie jest spełniony warunek założonego
minimalnego odstępu sygnału od szumu ( np. 40 dB). Niespełnienie tego warunku w danym
paśmie objawia się znakiem zapytania przy wyniku lub samym znakiem zapytania, gdy
odstęp sygnału od szumu jest mniejszy niż 35 dB ( przy metodzie T30).
Przebieg ćwiczenia:
1. Ustawienie parametrów analizatora do pomiaru multiwidma i czasu pogłosu metodą
klasyczną (NORMAL MODE).
2. Pomiar multiwidma przy wymuszeniu szumem różowym.
3. Pomiary należy przeprowadzić trzykrotnie dla różnych położeń mikrofonu, przy stałej
pozycji zespołu nagłaśniającego.
4. Dodatkowo należy wykonać jeden pomiar przy zakłóceniach, np. poprzez klaśnięcie
dłońmi w czasie pomiaru – rejestracji krzywej zaniku.
5. Takie same pomiary należy wykonać przy wymuszeniu impulsowym symulowanym
klaśnięciem dłońmi.
6. Z obu serii należy zarejestrować po jednym kompletnym multiwidmie. Będzie to
podstawą do wyznaczenia czasu pogłosu w sprawozdaniu. SPRAWOZDANIE Z
TEGO ĆWICZENIA KAŻDY STUDENT WYKONUJE INDYWIDUALNIE.
KAŻDY DLA INNEGO PASMA CZĘSTOTLIWOŚCI.
7. Przestawienie analizatora do trybu pracy MLS i ustawienie stosownych parametrów,
jak we wprowadzeniu.
8. Wykonanie pomiarów czasu pogłosu w jednym punkcie z i bez zakłóceń, przy
jednokrotnej sekwencji MLS.
9. Powtórzenie pomiaru ze zwiększona liczbą sekwencji MLS, stosownie do
zmierzonego w poprzedniej sesji rzeczywistego odstępu sygnału od szumu.
Sprawozdanie.
1. Schemat pomiarowy i ustawienia systemu pomiarowego.
2. Wyniki pomiarów czasu pogłosu – uśrednienie z trzech sesji metodą szumu
przerywanego i metodą impulsową.
3. Wyznaczenie czasu pogłosu poprzez aproksymację krzywej zaniku metodą
najmniejszych kwadratów, wg metod: T20, T30 i EDT. Każdy student wykona
obliczenia dla jednego ( innego) pasma częstotliwości.
4. Porównanie wartości czasu pogłosu zmierzonych wszystkimi metodami:
a. Klasyczna: wymuszenie szumem i impulsem oraz wynik „własny” dla jednego
pasma
b. MLS – z zakłóceniami i bez zakłóceń.