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CRY2120U+ 聲音分析傳感器

作者:多功能噪聲頻譜分析儀廠家 時間:2019-01-22 09:14   
國內首次研發用于各類聲音(噪聲)音頻信號分析處理,它的最大貢獻在于在功能上實現了傳感器采集現場聲音數據并將原始音頻數據實時傳輸到電腦終端的同時可輕松支持國際最成熟第三方音頻處理軟件,即可獲得準確的聲學測量曲線及數據。并支持Labview開發。

CRY2120U+ 聲音分析傳感器(USB AUDIO DRIVER) 簡介
 
一、概述:
 
1、CRY2120U+(USB AUDIO DRIVER)為國內首次研發用于各類聲音(噪聲)音頻信號分析處理,多功能高速率聲音采集前端,傳感器使用了性能更加優異的處理器。它集采集傳聲器、ICP前置放大器、DSP處理器、聲卡模塊、自動轉換音頻信號、數據采集卡、聲卡驅動與一體,結構緊密,小巧(φ24.5×115 mm),不銹鋼外殼,堅固防腐。
 
2、CRY2120U+產品的設計思路和應用范圍與之前國內外的音頻采集前端的應用開發更加方便和簡單。開發深度和廣度得到了大大的提升。它的最大貢獻在于在功能上實現了傳感器采集現場聲音數據并將原始音頻數據實時傳輸到電腦終端的同時可輕松支持國際最成熟第三方音頻處理軟件,即可獲得準確的聲學測量曲線及數據。并支持Labview開發。為聲學實驗室、工程技術開發、質量管理人員提供最為詳實的聲學項目測量/分析數據和圖形資料,從而對產品設計、生產工藝、質量管理等技術工作指明方向。
二、 產品特點
 
1、性能優異:CRY2120U+傳感器使用了微軟官方提供通用的USB音頻設備驅動(USB audio driver),具備更好的設備兼容性。使得傳感器的應用開發更加方便和簡單。應用開發深度和廣度得到了大大的提升。
 
2、使用簡單:外接口上仍然采用USB接口,不需外加任何采集卡及信號轉換設備及供電,集成數據傳輸和設備供電兩大功能,連接方便。設備實現現場聲音數據的實時采集及傳輸。得到高效及準確的圖形及數據。
 
3、功能強大:設備可以輕松支持cool edit,adobe audition等第三方音頻處理軟件,支持常見的音頻API如MME、direct sound 等,打開軟件即可獲得準確的聲學測量曲線及數據。支持Labview開發。
 
4、應用廣泛:適用用于各種類型的聲音源的分析、噪聲源識別、檢測、監控,試驗臺以及音響、樂器、聲埸分布特性分析、檢測。及相應的科研、學校實驗室、質量技術監督等部門的噪聲實驗及研究等。
 
三、應用參考:具體功能用戶可以參照軟件的使用說明。
 
1、使用CoolEdit軟件,分析采集到的音頻數據。(網絡上可以下載到該軟件)選擇CRY2120U+配合電腦作為音頻采集(錄音效果)設備,即可以實時采集音頻信號。利用軟件各種分析功能實現音頻信號進行分析,例如”Analyz”->”Show Frequency Analysis”進行頻譜分析,可以選擇FFT點數,窗函數的類型,軟件有各種數字音頻信號的功能,例如FFT濾波,報警、降噪,諧波等。
 
2、基于Octave Express.vi可以方便快速的開發出
 
n 實時頻譜分析:1/1、1/3、1/6。。。FFT窄帶頻譜、細譜分析,
 
n 實時聲壓分析:Lp、Leq、LAE、LN、SD、Lmax、Lmin、LN 、Tr等;
 
n 聲功率分析,聲功率級1/1和1/3倍頻程頻譜分析圖(柱形圖)。
 
n 聲壓、時間歷程波形圖、聲壓級時間歷程圖等間隔時域圖;
 
n 瀑布圖分析,
 
n Zoom FFT分析
 
n 白噪聲分析
 
n 功率譜分析
 
n 純音分析。
 
3、使用NI LabVIEW和CRY2120U+進行應用軟件的開發:配合Sound Level Express.VI用戶可以利用CRY2120U+開發出基于PC功能強勁的聲級計(具備聲級計所有的功能)。
 
n 聲壓級時間變化測量(時間歷程);
 
n 時域:有效值、最大值(保持)、時域峰值、峰峰值;
 
n 實現Lxyi、Lxyp、Lxeq、Lxmax、Lxmin、LxN、SD、SEL、E等,并行完成A、C、Z三種頻率計權;完成F、S、I三種時間計權;實時OCT、1/3 OCT、FFT分析,顯示動態條圖、統計分布圖、實域頻譜分布圖等。
 
4、可充分利用成熟的應用程序,自由進行多種音頻數分析等
 
n 實時在線顯示;測量傳遞函數、自功率譜、互功率譜、自相關函數、互相關函數、能測量相干函數、概率密度函數、脈沖相應函數、倒頻譜、時域波形
 
n 函數各種圖形類型顯示,包括:瀑布圖、彩色等高線圖、條狀圖、線狀圖、曲線圖、階梯形曲線圖、疊圖、多值圖等;
 
n 多通道輸入測量信號并行采集、處理與存儲;根據需要可以進一步擴充.
 
5、以充分利用LabVIEW在分析領域的優勢,開發出適合自己的分析軟件。
 
三、系統組成
 
1)  硬件:噪聲傳感器、USB傳輸線、傳感器固定夾、聲校準器(選購)。
 
2)  軟件:官方網站任意下載第三方常見的音頻處理軟件。
 
注意:使用微軟API進行軟件設計,用戶需要了解USB Audio Driver開發的流程和API,可以查閱MDSN,下面就不詳細說明,這也是開發難度最高的一種。
 
四、CRY2120U+技術指標:
 
1、測量范圍:25~130dBA(可擴展至140dBA)
 
2、動態范圍:≧110 dBA
 
3、頻率范圍:10Hz~20kHz
 
4、采樣速率:≧ 48kHz
 
5、采樣數位:24位
 
6、采集傳感器:尺寸φ24.5×115 mm
 
7、工作環境:溫度-10℃ ~ +60℃,濕度20% ~ 90%
 
8、符合標準: GB/T3785-1級和IEC 61672-1級標準。
 
9、麥克風:0.5寸自由場電容式麥克風。
 
10、數據傳輸: USB(2.0)總線。
 
11、測試線纜:1.5米,(可按要求配5、10、30米;﹥30米可定制)
 
12、聲校準器:推薦對應精度等級多頻點國產聲校準器。
 
13、聲壓級測量精度: I級(±0.7dBA)。
 
五、軟件演示:音頻采集(錄音效果)設備演示
 
1、使用CRY2120U+傳感器為硬件,安裝adobe audition cs6(audio hardware)
2、設備運行,隨機錄制一段噪聲(界面)


 
3、使用聲級校準器信號界面(HS6020型;1kHz ,94dB)

 
六:具體使用軟件演示簡介:
 
1、使用CoolEdit軟件,分析采集到的音頻數據。(網絡上可以下載到該軟件)
 
配置:電腦錄音設備配置,選擇下面的揚聲器按鈕,彈出如圖Fig-01,選擇“錄音設備(R)”,彈出如圖Fig-02,選擇CRY2120U作為錄音設備。
Fig-01 
Fig-02
CoolEdit軟件配置:打開軟件,界面如下
選擇菜單欄”Options”->”Device Properties”,彈出Device Properties設置對話框,選中”Wave In”,在下拉列表中選中CRY2120U
回到主界面,選擇“File”->”New”,彈出New Waveform對話框,選中采樣率48KHz,單通道,16-bit分辨率(備注:CRY2120U支持24位的分辨率,在其他第三方軟件中可以選中,這個依賴于軟件本身)
點擊紅色按鈕,即可以實時采集音頻信號,再次按下紅色按鈕停止采集:
然后用戶可以利用軟件提供的各種分析功能對音頻信號進行分析,例如”Analyz”->”Show Frequency Analysis”進行頻譜分析,可以選擇FFT點數,窗函數的類型(Blackmann-Harris,Triangular,Hanning,Hamming,Blackmann,Welch(Gaussian)
選擇”Effects”菜單中,有各種數字音頻信號的功能,例如FFT濾波,降噪,諧波等,具體功能用戶可以參照軟件的使用說明。
 
FFT錄波器配置界面:
降噪的配置界面
2、使用NI LabVIEW和CRY2120U進行應用軟件的開發:
 
配合Sound Level Express.VI用戶可以利用CRY2120U開發出基于PC功能強勁的聲級計。

 
3、基于Octave Express.vi可以方便快速的開發,FFT分析,倍頻程分析,瀑布分析,Zoom FFT分析,Leq等。如下圖: 白噪聲分析,1/3倍頻程分析
功率譜分析
Zoom FFT分析
純音分析:
瀑布圖分析: