Я ищу причину, по которой все спектрограммы моих записей мотора для дрона (с двухлопастным пропеллером) выявляют большую амплитуду второй гармоники/первого обертона, чем первая гармоника (основная частота).
Например:
Мотор с пропеллером вращается со скоростью 60 Гц (тоесть лопасти пропеллера проходят точку в пространстве XYZ 2 раза за один оборот мотора)
Посмотрев на спектрограмму/ анализ фурье (прикреплено) - при 120 Гц амплитуда более высокая чем при 60 Гц.
FFT показывает -39 дБ при 60 Гц и -28 дБ при 120 Гц
У моего пропеллера два лопасти ротора - может быть причина в этом и если да, то почему?
Или это фильтр верхних частот от микрофона (AKGC1000S) или AD-конвертера?
И когда я уменьшаю масштаб, я также вижу высокую амплитуду в 2,57 кГц - как это возможно - резонанс от крепления двигателя?
Спасибо за ответ заранее!
Да я не над пропеллером смеюсь. Просто форум музыкальный, вряд ли кто тут понимает в моторах. Хотя, кто его знает.
ps На Юрку не обращайте внимания, он третью бутылку допивает.
Ясно, ну все-таки этот вопрос акустический, а не о технологии моторов.
Синус, обертон, гармоника - это как раз то, по сути из чего состоит музыка, тоны, октавы…
ПыСы. А я на него и не обращаю внимание, тем более он посоветовал мне платное лечение. Сразу видно - знаток!
Посмотрев на спектрограмму/ анализ фурье (прикреплено) - при 120 Гц амплитуда более высокая чем при 60 Гц.
FFT показывает -39 дБ при 60 Гц и -28 дБ при 120 Гц
Отвечу, назло Юрке : такие частоты надо измерять в ближнем поле, где диаметр излучателя не менее, чем в два раза превышает длину звуковой волны на измеряемой частоте, либо в звукомерной камере, типа такой:
В ней можно этого Карлсона подвесить за яйца на шест и в условиях диффузного поля снять АЧХ, само собой - в логарифмическом разрешении.
18 часов назад, Nik_Rocky сказал:
Или это фильтр верхних частот от микрофона (AKGC1000S) или AD-конвертера?
Карта не при делах, а с миком надо тщательно разобраться - у него фильтр на 80 Гц.
Отвечу, назло Юрке : такие частоты надо измерять в ближнем поле, где диаметр излучателя не менее, чем в два раза превышает длину звуковой волны на измеряемой частоте, либо в звукомерной камере, типа такой:
В ней можно этого Карлсона подвесить за яйца на шест и в условиях диффузного поля снять АЧХ, само собой - в логарифмическом разрешении.
Карта не при делах, а с миком надо тщательно разобраться - у него фильтр на 80 Гц.
Спасибо! Да, я и так делаю измерения в радиусе Холла (Hallradius по немецки) около 50 см от моторов.
Комната к сожалению не такая, без абсорберов, я конечно поставил несколько мягких перегородок, но как понимаете - не каждый может себе сотворить такую красотень.
Вот, я тоже грешу на мик
То есть Вы думаете что если бы не фильтр, то базовая частота была бы амплитудой аналогична второй гармонике?
То есть Вы думаете что если бы не фильтр, то базовая частота была бы амплитудой аналогична второй гармонике?
Не думаю - у этого АКГ кардиоидная направленность, т.е. его приемник давления преобразует сигнал, полученный с двух сторон, имеющих отношение в 180 градусов.
Расстояние в 50 см слишком большое для такого измерения - на 100 Гц длина волны = 340 см и она имеет полностью сформировавшуюся круговую направленность. Т.е. тут уже можно говорить о потере давления при понижении измеряемой частоты и, само собой, пересчете измеряемого на более низкой частоте к более высокой через поправочную таблицу, либо делать для АКГ-1000 файл компенсации и скармливать его программе перед началом измерений.
При подобных измерениях,АЧХ измерительной системы должна перекрывать весь диапазон и без провалов\подъёмов на измеряемых частотах или делать поправки на эти провалы\подъёмы.
P.S.Если делать не в помещении,а в открытом поле или в лесу - всё будет по другому.
Поправки будет делать не просто, так как частоты динамичны от 50 Гц до 500 Гц
А как будет на открытом пространстве? Я так понимаю там не диффузного поля/отражения звуков от поверхности?
Если делать не в помещении,а в открытом поле или в лесу
А с этим несогласен - в лесу нельзя, там Карлсон себе рога пообломает, а Юрке шишка на голову грохнется;
в открытом поле уже можно говорить об измерениях в условиях свободного поля, в соответствии нашему ГОСТ, но файл компенсации, написанный именно под этот микрофон в звукомерной камере, условия которой допускают калибровку микрофонов до 20-25 Гц, никто не отменял. К тому же для кардиоидного микрофона необходимо будет, при постановке измерений, создать диффузное поле.
8 минут назад, Nik_Rocky сказал:
Я так понимаю там не диффузного поля/отражения звуков от поверхности?
Так ведь диффузное поле - это свойство закрытого объема звукомерной камеры, при котором в любой точке этого пространства приемник давления получает импульс с точностью до 0.5 дБ.
Не думаю - у этого АКГ кардиоидная направленность, т.е. его приемник давления преобразует сигнал, полученный с двух сторон, имеющих отношение в 180 градусов.
Расстояние в 50 см слишком большое для такого измерения - на 100 Гц длина волны = 340 см и она имеет полностью сформировавшуюся круговую направленность. Т.е. тут уже можно говорить о потере давления при понижении измеряемой частоты и, само собой, пересчете измеряемого на более низкой частоте к более высокой через поправочную таблицу, либо делать для АКГ-1000 файл компенсации и скармливать его программе перед началом измерений.
Ух, мудрено, спасибо за такой развернутый ответ. На самом деле нет ничего страшного, если амплитуда первой гармоники будет ниже, чем других обертонов. Мне просто хотелось узнать природу происхождения такого феномена. Обычно, насколько я знаю - первая гармоника самая громкая, а следующие идут на спад. До это - я так понимаю - лишь при строгой линейности микрофона на промежутке записываемых частот.
Вы пишете: 100 Гц длина волны = 340 см
и
такие частоты надо измерять в ближнем поле, где диаметр излучателя не менее, чем в два раза превышает длину звуковой волны на измеряемой частоте
Что Вы имеете в виду при “диаметре излучателя?”. То есть если при длине волны в 3,4 м диаметр излучателя должен быть более 6,8м. Я только не понял о каком излучателе идет речь? (Я в Европе живу и проф. названия мне не очень знакомы, изините)
Обычно, насколько я знаю - первая гармоника самая громкая, а следующие идут на спад. До это - я так понимаю - лишь при строгой линейности микрофона на промежутке записываемых частот.
Малость не так - микрофон получает прямой сигнал от Карлсона-Юрки, те же 50 Гц, за ним идет хвост отраженных от различных поверхностей абсолютно неподготовленного для измерений в дальнем поле помещения. Шлейф более низкого по амплитуде давления на первой АЧХ, сделанной в логарифмическом разрешении, имеет очень широкий список происхождения, к примеру - давление от винтов пропеллера, отражение его воздушных потоков от близко находящихся поверхностей, имеющих высокий коэффициент отражающей способности…вплоть до механических шумов двигателя этого НЛО.
34 минуты назад, Nik_Rocky сказал:
Что Вы имеете в виду при “диаметре излучателя?”
Если проще : низкочастотный динамик диаметром в 25 см принято измерять на расстоянии от его излучающей поверхности не далее 12.5 см, иначе получишь падение давления, которое уже начинает уходить в круговую направленность.
А я считал что основной тон и есть первая гармоника, а уже вторая и т.д это обертоны.
Малость не так - микрофон получает прямой сигнал от Карлсона-Юрки, те же 50 Гц, за ним идет хвост отраженных от различных поверхностей абсолютно неподготовленного для измерений в дальнем поле помещения. Шлейф более низкого по амплитуде давления на первой АЧХ, сделанной в логарифмическом разрешении, имеет очень широкий список происхождения, к примеру - давление от винтов пропеллера, отражение его воздушных потоков от близко находящихся поверхностей, имеющих высокий коэффициент отражающей способности…вплоть до механических шумов двигателя этого НЛО.
Если проще : низкочастотный динамик диаметром в 25 см принято измерять на расстоянии от его излучающей поверхности не далее 12.5 см, иначе получишь падение давления, которое уже начинает уходить в круговую направленность.
А, теперь понял. Тоесть при диаметре пропеллера в 25см микрофон установить на 12,5см? Боюсь микрофон будет клипить, или чувствительность нужно на минимум настроить?
А я считал что основной тон и есть первая гармоника, а уже вторая и т.д это обертоны.
Неправильно - мембрана микрофона (приемник давления) получает импульс давления звуковой волны с разной (согласно этого графика) его шириной. Ширина импульса, как соображаю, должна быть привязана к скорости вращения винта, и вершиной этого импульса, если его разложить на сэмплы, как раз и будет основной тон, переводя на наш, птичий язык.
10 минут назад, Nik_Rocky сказал:
Боюсь микрофон будет клипить, или чувствительность нужно на минимум настроить?
Ну, на таком расстоянии не будет же давление воздушного потока в 120-130 дБ, которое выдерживает мелкая (1/4 дюйма) мембрана микрофона. В крайнем случае этот АКГ-1000 можно поставить раком, т.е. направление приемника давления в 90 градусов от оси вращения Карлсона.
А, забыл сказать - этот АКГ можно перекалибровать, на всяк случай, пистонфоном с диаметром входного отверстия в 1/4 дюйма, а все пистонфоны в своей камере создают давление под сотню децибел. Попутно снятый сигнал можно отправить на анализатор и выставить его уровень на т/х пистонфона, в децибелах, либо снять высокоомным милливольтметром натуральные показатели с его электрического (аналогового) выхода и привести их к показаниям даташита на микрофон.
