Akustisches Bildgebungs- und Geräuschquellenlokalisierungssystem für Windkanäle
Das akustische Bildgebungs- und Geräuschquellenlokalisierungssystem für Windkanäle ist eine integrierte Hard- und Softwarelösung, die für Lärmmessungen im Windkanal entwickelt wurde. Es kombiniert mehrkanalige akustische Datenerfassungshardware, ein Mikrofon-Array für Niedriggeschwindigkeits-Windkanäle, synchronisierte Erfassungs- und Aufnahmemodule, Software zur Analyse akustischer Bildgebung und automatisierte Berichtserstellung, um einen vollständigen Workflow von der Schallfeldaufnahme und synchronisierten Datenerfassung über die Spektralanalyse und Geräuschquellenlokalisierung bis hin zur Erstellung von Testberichten bereitzustellen.
Das System ist für Niedriggeschwindigkeits-Windkanalanwendungen wie Fahrzeugaerodynamik mit Windgeräuschen, Rotorgeräusche von UAVs, Geräusche von Windturbinenblättern und Prüfungen von Lüftungsanlagen konzipiert. Es ermöglicht Anwendern, dominante Geräuschquellen schnell zu identifizieren, kritische Frequenzbänder und Strukturgeräuschanteile zu lokalisieren und die akustische Performance vor und nach Designänderungen zu vergleichen. Die daraus resultierenden Visualisierungsdaten bieten wertvolle Unterstützung für Lärmminderungsdesign, Strukturoptimierung und experimentelle Validierung.
Downloads
Produkt-Highlights
Hochpräzise, mehrkanalige synchronisierte Datenerfassung
Um die strengen Anforderungen an Kanal- und Phasenkonsistenz bei akustischer Bildgebung mit großen Arrays zu erfüllen, verwendet SonoDAQ PTP (Precision Time Protocol) als einheitliche Zeitreferenz und ermöglicht damit hochgenaue, mehrkanalige synchronisierte Erfassung sowie nahtlose Erweiterung über mehrere Geräte hinweg. Alle Erfassungskanäle sind präzise auf derselben Zeitachse ausgerichtet und gewährleisten so eine zuverlässige Datensynchronisation im gesamten Messsystem. Mit einer geräteübergreifenden Synchronisationsgenauigkeit von besser als 100 ns bietet SonoDAQ eine stabile und verlässliche Grundlage für Geräuschquellenlokalisierung, Phasenanalyse und akustisches Beamforming.
Synchronisationsgenauigkeit: < 100 ns
Zuverlässige und konsistente Datenerfassung
Intuitive akustische Bildgebung für die Geräuschquellenlokalisierung
Im Unterschied zu herkömmlichen aerodynamischen Windkanaltests, die sich hauptsächlich auf Leistungskennzahlen wie Auftrieb, Widerstand und Druckverteilung konzentrieren, integriert diese Lösung zusätzlich die akustische Bildgebung, um eine umfassendere Bewertung zu ermöglichen. Durch das Überlagern akustischer Wärmekarten mit Live-Kamerabildern visualisiert das System intuitiv die räumliche Verteilung der Geräuschquellen und hebt Bereiche dominanter akustischer Abstrahlung deutlich hervor.
So können Ingenieure nicht nur bestimmen, wie laut ein Geräusch ist, sondern auch schnell erkennen, wo es entsteht. Eine derart visualisierte Lokalisierung steigert die Effizienz bei der Fehleridentifikation deutlich und liefert eine direktere Grundlage für Lärmminderungskonzepte, Strukturoptimierung und vergleichende Designbewertungen.
Visualisierte Geräuschquellenlokalisierung
Irreguläres Array-Design
Das System verwendet eine irreguläre Mikrofon-Array-Konfiguration, um das Risiko räumlicher Alias-Effekte zu verringern, wie sie bei regulären Array-Geometrien in bestimmten Richtungen häufig auftreten. Dieses Design unterdrückt Nebenkeulen und Gitterkeulen wirksam und minimiert deren Einfluss auf die Genauigkeit der Geräuschquellenlokalisierung.
Im Vergleich zu herkömmlichen regulären Arrays verbessert das irreguläre Array die Hauptkeulenauflösung in akustischen Karten und erleichtert so die Unterscheidung und Identifikation dominanter Geräuschquellen.
In komplexen akustischen Umgebungen von Niedriggeschwindigkeits-Windkanälen erhöht dieses optimierte Array-Design die Stabilität und Zuverlässigkeit der Geräuschquellenlokalisierung und bietet eine belastbarere Grundlage für nachfolgende Lärmanalysen und Designoptimierung.
Verbesserte Hauptkeulenauflösung in akustischen Karten
Synchronisierte Multi-Physics-Datenerfassung
Das Datenerfassungssystem verfügt über eine modulare Architektur, die die flexible Integration einer Vielzahl von Sensoren unterstützt, darunter Akustik-, Vibrations-, Windgeschwindigkeits-, Drehzahl-, Lagewinkel-, Temperatur-, Feuchte- und Luftdrucksensoren. Dies ermöglicht die synchronisierte Erfassung und einheitliche Aufzeichnung sowohl akustischer Signale als auch der Betriebsparameter des Windkanals.
Jede akustische Messung wird automatisch den zugehörigen Prüfbedingungen und Betriebsparametern zugeordnet und stellt so eine klare Rückverfolgbarkeit über den gesamten Testablauf sicher. Dieses synchronisierte Datenframework erleichtert die Testwiederholbarkeit, Mehrzustandsvergleiche, Ursachenanalysen und die Validierung von Designoptimierungen.
Flexible Integration mehrerer Sensortypen
Klare und umfassende Kennzeichnung der Prüfbedingungen
Breitbandige Datenerfassung mit hohem Dynamikbereich
Das System bietet einen weiten Frequenzbereich von 1 Hz bis 100 kHz und ermöglicht so die Erfassung unterschiedlichster Signale - von niederfrequenten Strukturvibrationen bis hin zu hochfrequenten akustischen Details. Es eignet sich besonders für Anwendungen wie Windgeräuschanalysen, tonale Geräusche (Pfeifen), anomale Geräusche (Klappern/Quietschen), Strukturantwortmessungen und Hochbandbreiten-Signalanalysen.
Gestützt auf eine 32-Bit-ADC-Architektur und Quad-ADC-Fusionstechnologie liefert das System einen extrem hohen Dynamikbereich von bis zu 170 dB. Damit können sowohl schwache Signale mit niedrigem Pegel als auch Signale mit hohem Schalldruck und großer Amplitude innerhalb einer einzigen Messung präzise erfasst werden, ohne dass mehrere Verstärkungseinstellungen erforderlich sind.
1 Hz-100 kHz weiter Frequenzbereich
Dynamikbereich bis zu 170 dB
OpenTest Integrierte Analysesoftware
OpenTest vereint Echtzeitsignale, FFT-Spektralanalyse, 1/3-Oktav-Analyse, Trends des Schalldruckpegels (SPL), Geräuschquellenlokalisierung, akustische Wärmekarten und Betriebszustandsdaten in einer einzigen Softwareumgebung. Diese integrierte Plattform ermöglicht es Ingenieuren, den gesamten Testablauf effizient zu durchlaufen - von der Echtzeitüberwachung und Datenanalyse bis hin zur Ergebnisinterpretation.
Die Software unterstützt zudem den Diagrammexport und die automatisierte Berichtserstellung und verbindet Datenerfassung, akustische Analyse, Bildgebung und Dokumentation nahtlos zu einem einheitlichen Workflow für ingenieurtechnische Tests und Projektdokumentation.
Integrierter End-to-End-Testworkflow
Diagrammexport
Automatisierte Berichtserstellung
Skalierbare Plattformarchitektur
Das System verfügt über eine skalierbare Plattformarchitektur, mit der Anwender die Kanalanzahl je nach Projektanforderungen und Budget stufenweise erweitern können und so einen reibungslosen Übergang von Machbarkeitsstudien zu einer vollumfänglichen akustischen Testplattform sicherstellen.
Phase 1 - Kleinmaßstäbige Validierung (24-48 Kanäle)
Aufbau einer ersten Testplattform zur Verifizierung der Windkanalumgebung, Optimierung der Mikrofon-Array-Konfiguration und Bewertung der vorläufigen Leistung der akustischen Bildgebung.
Phase 2 - Projektfähigkeiten auf Systemebene (64-128 Kanäle)
Erweiterung des Systems zur Unterstützung routinemäßiger Windkanaltests, einschließlich Frequenzspektrumanalyse, Geräuschquellenlokalisierungskarten, Vergleich von Betriebszuständen und Erstellung umfassender Testberichte.
Phase 3 - Großskalige akustische Plattform (256+ Kanäle)
Aufbau einer aeroakustischen Testplattform auf Institutionsebene mit mehr als 256 Kanälen, die hochauflösende akustische Bildgebung ermöglicht und gleichzeitig standardisierte Testworkflows, Berichtsvorlagen und eine langfristige Akustikdatenbank etabliert.
24-48 Kanäle für kleinmaßstäbige Validierung
Skalierbar zu einer Großarray-Plattform mit 256+ Kanälen
Typische 120-Kanal-Konfiguration für akustische Bildgebung
Ein typisches 120-Kanal-System für akustische Bildgebung umfasst Messmikrofone, einen akustischen Kalibrator, einen kundenspezifischen Mikrofon-Array-Rahmen, das SonoDAQ Pro Datenerfassungssystem, ein IED-Eingangsmodul und die OpenTest Analysesoftware. Zusammen bieten diese Komponenten eine vollständige Lösung, die Systemkalibrierung, akustische Datenerfassung, synchronisierte Aufzeichnung, Geräuschquellenlokalisierung und automatisierte Berichtserstellung abdeckt.
Die Konfiguration ist ideal für aeroakustische Tests in Niedriggeschwindigkeits-Windkanälen geeignet und ermöglicht eine präzise Geräuschquellenlokalisierung an Fahrzeugen und Komponenten sowie vergleichende Analysen unter mehreren Betriebsbedingungen.
Aeroakustische Tests im Niedriggeschwindigkeits-Windkanal
Geräuschquellenlokalisierung an Fahrzeugen und Komponenten
Vergleichende Analysen unter mehreren Betriebsbedingungen
Technische Spezifikationen
Hauptfunktionen
- Typische 120-Kanal-Großarray-Konfiguration
- Skalierbare Plattform mit 1000+ Kanälen
- Visualisierte Berichte für die technische Projektabnahme
Verwandte Produkte
Kontakt aufnehmen
Wenn Sie interessiert sind oder Fragen zu unseren Produkten haben, buchen Sie eine Demo. Wir zeigen Ihnen gerne, wie sie funktioniert, welche Lösungen sie unterstützen kann und besprechen, wie sie zu Ihren Anforderungen und Ihrer Organisation passt.
