Акустическая камера — визуализация и локализация источников шума

Акустическая камера — это многофункциональное устройство. Она использует звуковые волны для визуализации окружающей среды. Обычная камера использует свет для получения изображений. В акустической камере звуковые волны преобразуются в визуальные данные. Это позволяет визуализировать источники звука и, например, обнаруживать негерметичные участки в ограждающих конструкциях зданий или оборудовании.

Как визуализировать звук с помощью акустической камеры?

В зависимости от производителя используется разное количество микрофонов. На основе полученных данных составляется визуализация окружающей среды. Микрофоны расположены в одной плоскости, образуя так называемую микрофонную решетку. Алгоритм обрабатывает разницу уровней и фаз между отдельными микрофонами вместе с соответствующей временной и частотной информацией. Это позволяет идентифицировать один или несколько источников звука. Камера отображает исследуемый объект в соответствующем программном обеспечении и накладывает на него акустическое изображение (в виде тепловой карты). Тепловая карта служит для визуализации обработанных данных, при этом для отображения различных уровней звукового давления используются разные цвета. Красным цветом отмечены области с самым высоким уровнем звукового давления. Таким образом, можно сразу определить, где находятся громкие или нежелательные источники звука. С помощью программного обеспечения можно одновременно обнаружить несколько источников звука и вывести их на экран. Важное преимущество акустической камеры заключается в анализе данных в режиме реального времени, а также в ее портативности. Микрофоны могут обрабатывать частоты от 10 Гц до 24 кГц. Кроме того, поддерживается широкий диапазон уровней звукового давления от 33 дБ до 120 дБ. Камера подключается к ноутбуку только через сетевой кабель. Это обеспечивает высокую гибкость системы и позволяет использовать ее в нужных местах.

Звуки и видео записываются. Впоследствии файл можно отредактировать.

Prüfer mit Visualisierungssoftware und der akustischen Kamera vor Prüfobjekt
Akustische Kamera im Einsatz

Для чего можно использовать акустическую камеру?

В подразделении строительной акустики Технологического центра Schüco OneLab акустическая камера служит инструментом сопровождения разработки. Ее применяют как для испытаний с открыванием и закрыванием конструкций, так и при решении сложных акустических задач — например, когда фурнитура издает нежелательный шум. Камера также идеально подходит для работы с особо крупными испытательными образцами. Это связано с тем, что нередко человеческий слух и стандартные методы измерений оказываются недостаточными для анализа сложных акустических явлений. Технологический центр Schüco OneLab испытывает не только продукты на стадии разработки, но и объектные решения для партнеров и производителей Schüco.

После проведения акустических измерений в соответствии с DIN EN 10140-2 «Измерение звукоизоляции строительных элементов на испытательном стенде» с помощью акустической камеры были выявлены негерметичные участки на окнах. Неправильно установленную фурнитуру или негерметично прилегающие уплотнители можно обнаружить в режиме реального времени.

Software der akustischen Kamera
Darstellung der Software mit unterschiedlichen Einstellungsvarianten der akustischen Kamera
Visualisierung von Knackgeräuschen einer Tür

Программное обеспечение позволяет настраивать такие параметры, как динамика. Это может быть необходимо для локализации шумов, как показано на приведенных выше измерениях. На акустическом изображении слева источники шума не визуализируюся. Изменяя динамику, можно добиться более четкой визуализации отдельных уровней акустического давления, как показано на изображении снизу.

На изображении показана дверь, использованная в качестве образца для испытаний. Сначала ее нагрели с помощью излучающего экрана, чтобы акустически проверить и определить изменения в материале.

После процесса нагревания акустическая камера показывает влияние температуры на различные материалы. Несмотря на очень низкий уровень шума, камера его регистрирует. По графику зависимости частоты от времени можно проследить соответствующую частоту звука в кГц.

Акустическая камера — универсальное устройство, которое можно использовать не только для испытания систем ограждающих конструкций здания

Акустическая камера также широко используется в промышленности: для локализации источников шума на рабочих местах, в машинах или двигателях, а также в инженерных системах зданий.

Благодаря впечатляющей способности визуализировать звук акустическая камера помогает лучше понять среду, в которой мы живем, и ее акустические свойства. Это важный инструмент для снижения уровня шума, обеспечения качества и проведения исследований в области акустики, который можно применять где угодно.

Вы обнаружили нежелательный шум в здании или в других объектах, но не можете определить их локализацию? Возможно, портативная акустическая камера поможет решить эту проблему. Мы с удовольствием проконсультируем вас.