- Tytuł:
-
Elimination of the Phase Mismatch Error in PP Probe Using Synchronous Measurement Technique
Wykorzystanie synchronicznego pomiaru do eliminacji błędu fazowego w sondzie typu PP - Autorzy:
- Raczyński, Michał
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2090886.pdf
- Data publikacji:
- 2022
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
- Tematy:
-
PP-probe
sound intensity
phase mismatch error
sonda natężeniowa typu PP
błąd niedopasowania fazy
pomiar natężenia dźwięku - Opis:
-
The paper presents a modification of the pressure-pressure (PP) sound intensity measurement method. In the proposed solution simultaneous measurement with a pair of microphones (used in the classical PP probe) is replaced by a sequence of measurements taken with a single microphone placed in successive positions. This approach requires an additional (reference) microphone to synchronize the successive measurements. Although, in the process of calculating the sound intensity only the signal from the measurement microphone is used. Thanks of this the errors associated with differences in the frequency responses of the measurement microphones (especially phase mismatch error) that occurs in the classical PP method are eliminated. This approach simultaneously increases the random error and limits the measurements to periodic signals only. The article presents the principle of operation of the classical PP probe and the currently used methods of phase mismatch error elimination based on pre-calibration of the probe. Next, the theoretical basis of the proposed measurement method is described. To verify the effectiveness of phase mismatch error elimination in the proposed method, an experiment was conducted. It consisted in estimation the angle of incidence of an acoustic wave under controlled conditions in an anechoic chamber. The measurement was carried out with the classical PP probe and with the modified method. Measurements were made for different sound sources (a loudspeaker set and a small electrical device). In the final part of the paper, the results are discussed, both methods (classical and modified) are compared and potential applications of the proposed method are indicated.
W artykule zaprezentowano modyfikację metody pomiaru natężenia dźwięku z wykorzystaniem sondy PP (ang. pressure-pressure). W zaproponowanym rozwiązaniu jednoczesny pomiar ciśnienia akustycznego za pomocą dwóch mikrofonów pomiarowych (używanych w klasycznej sondzie PP) został zastąpiony sekwencją pomiarów dokonywanych jednym mikrofonem pomiarowym umieszczanym w kolejnych pozycjach. Zaproponowana metoda pozwala na eliminację błędu związanego z niejednakowymi odpowiedziami częstotliwościowymi (głównie fazowymi) mikrofonów użytych w klasycznej sondzie PP. Jej zastosowanie jest ograniczone do pomiaru sygnałów okresowych. Jednocześnie wzrasta błąd przypadkowy, który można jednak wyeliminować metodami statystycznymi. Pomimo, że zaproponowane podejście wymaga zastosowania mechanizmu synchronizacji pomiarów i użycia w tym celu dodatkowego mikrofonu pomocniczego, to w samym procesie wyznaczania natężenia dźwięku bierze udział jedynie sygnał z mikrofonu pomiarowego. W artykule zaprezentowano zasady pomiaru natężenia dźwięku za pomocą klasycznej sondy PP oraz obecnie stosowane metody eliminacji błędów związanych z niedopasowaniem charakterystyk częstotliwościowych mikrofonów, bazujące na wstępnej kalibracji sondy. Następnie przedstawione są teoretyczne podstawy zaproponowanej metody pomiarowej. Aby zweryfikować jej skuteczność przeprowadzono eksperyment pomiarowy polegający na pomiarze kąta padania fali akustycznej w ściśle określonych warunkach w komorze bezechowej. Eksperyment przeprowadzono z wykorzystaniem klasycznej metody PP oraz z wykorzystaniem zaproponowanej metody zmodyfikowanej. Dokonano pomiarów dla różnych źródeł dźwięku (zestawu głośnikowego oraz małego urządzenia elektrycznego). W końcowej części artykułu wyniki porównawcze są poddane dyskusji w celu wskazania potencjalnych zastosowań zaproponowanej metody. - Źródło:
-
Pomiary Automatyka Robotyka; 2022, 26, 2; 35--46
1427-9126 - Pojawia się w:
- Pomiary Automatyka Robotyka
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł