Signal Processing and Speech Communication Laboratory
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Entwicklung eines akustischen Prüfstandes zur Schallemissionsmessung kleiner elektrischer Geräte (September 2017)

Status
Finished
Type
Master/Diploma Thesis
Seminar Type
- None -
Announcement date
01 Feb 2017
Student
Martin Müller
Mentors
Research Areas

Zusammenfassung

Die meisten Maschinen mit bewegten oder vibrierenden Bestandteilen verursachen für das menschliche Ohr wahrnehmbaren Schall. Standardisierte Messverfahren der Schallleistung jeglicher Maschine werden in der Fertigungsindustrie entweder in Hall- oder Freifeldräumen durchgeführt, was in beiden Fällen den Betreiber solcher Räumlichkeiten vor hohe Kosten stellt, insbesondere im Falle einer reflexionsarmen Messumgebung. Die vorliegende Masterarbeit untersucht die Möglichkeit, Schallleistungsmessungen von kleinen elektrischen Geräten, wie Küchengeräten und mechanischen Komponenten von größeren Maschinen in einer Kammer mit einem Volumen von ca. einem Kubikmeter zu realisieren. Zu diesem Zweck wurde eine geeignete Messkammer entworfen und angefertigt um Experimente an einem Probegerät durchzuführen. Dieses Probegerät wurde zur Etablierung von Referenzwerten zuvor in einem reflexionsarmen Raum nach standardisierten Methoden vermessen. Für die Erfassung und Untersuchung der akustischen Eigenschaften der Kammer selbst erfolgte die Integration von Lautsprechern im Kammerinneren. Die daraus erhaltenen Ergebnisse dienten als Basis für die Bildung von Korrekturstrategien zur Entzerrung der Schallleistungsmessung mit der Kammer. Abschließend wurden die aufgestellten Strategien anhand einer Kammermessung des Probegeräts angewandt und die Resultate mit den Referenzwerten aus dem Freifeld verglichen.

Abstract

Most machines that include moving or vibrating parts produce sound detectable by the human hearing. Standardized sound power level measurement methods of any machine in industrial manufacturing environments is either done in reverberation chambers or anechoic rooms, both of which generally demand large spaces and are very costly for the company operating it, especially in case of anechoic environments. This master thesis explores the possibility of measuring the sound power levels of small devices like kitchen equipment and mechanical components of larger devices in spaces of about a cubic meter. To this end a suitable measurement chamber was designed and crafted to perform experiments on a sample device. This device was beforehand measured using standardized methods in a low-reverberant room to establish reference values. Loudspeakers were integrated in the chamber to examine its acoustical properties. The findings of these examinations served as a basis for the development of correction strategies for sound power level measurements inside the chamber. Finally the established strategies were applied on a chamber measurement of the sample device and the results were brought into comparison with the free field reference values.

Full Text and additional Material

You can download the full version of the master thesis here.