27 settembre 2006 Laboratorio di Acustica e Vibrazioni 1
PPRRIITT RRIITT –– Misura 4 "Sviluppo di rete" Misura 4 "Sviluppo di rete"Azione A – Laboratori di ricerca e trasferimento tecnologico
Laboratorio di Acustica e Vibrazioni (LAV)Laboratorio di Acustica e Vibrazioni (LAV)
Enrico Armelloni
OR 5: “OR 5: “Tecniche avanzate di caratterizzazione delle Tecniche avanzate di caratterizzazione delle sorgenti sonore e modelli di interazione tra sorgente ed sorgenti sonore e modelli di interazione tra sorgente ed ambiente industrialeambiente industriale””
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Obiettivi:
Il progetto riguarda due aspetti del rumore industriale:
1. la diagnostica di tipo olografico, ossia l’olografia sonora delle sorgenti rumorose (impianti, macchinari, ecc);
2. la propagazione del rumore negli ambienti industriali.
Risultato atteso:
sviluppo di un sistema integrato audio/video in grado di “vedere” l’emissione sonora di una qualsiasi sorgente di rumore, permettendone la sua caratterizzare acustica.
OR 5 - Descrizione e tempistica (1)OR 5 - Descrizione e tempistica (1)::
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Schema dell’attività di ricerca:1. Studio ed approfondimento teorico dei concetti (beamforming
inversione multicanale) (Mesi: 1-12 e 19-27);
2. Costruzione di un prototipo di array microfonico integrato con una telecamera (Mesi: 4-16);
3. Sviluppo di un software dedicato alla gestione ed alla elaborazione dei segnali acquisiti (Mesi: 8-22);
4. Collaudo ed ottimizzazione delle varie componenti del sistema (hardware, algoritmi di elaborazione, ecc.) (Mesi: 18-29);
5. Caratterizzazione e misura di numerose sorgenti di rumore industriale (Mesi: 27-36);
OR 5 - Descrizione e tempistica (2)OR 5 - Descrizione e tempistica (2)::
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OR 5 - Descrizione e tempistica (3)OR 5 - Descrizione e tempistica (3)::
1. Studio teorico (Mesi: 1-12 e 19-27);
2. Costruzione array (Mesi: 4-16);
3. Sviluppo software (Mesi: 8-22);
4. Collaudo ed ottimizzazione sistema (Mesi: 18-29);
5. Misure in ambiente industriale (Mesi: 27-36);
Inizio attività: Marzo 2005
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1
( ) ( ( ))M
m mm
b p t
κ κ
| |( ) m
m tc c
κ rrκ
• Estensione diffrazione risoluzione• Densità microfoni Aliasing spaziale
1
( )M
m
m m
m
dB w p t
c
r
| |md
mr - r
Distanza infinita (onde piane)
Distanza finita (onde sferiche)
Teoria: array di microfoni e beamformingTeoria: array di microfoni e beamforming
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Costruzione array di microfoni: set-up (1)Costruzione array di microfoni: set-up (1)
• Array di microfoni “circolare”
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Costruzione array di microfoni: set-up (2)Costruzione array di microfoni: set-up (2)
• Array di microfoni “pseudo-random”
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Sviluppo software: GUI Matlab® (1)Sviluppo software: GUI Matlab® (1)
Dati ingresso:
• configurazione dell’array microfonico
• distanza di messa a fuoco
• numero di pixel acustici desiderati
• tracce acustiche
• range di frequenza filtro BandPass
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Sviluppo software: GUI Matlab® (2)Sviluppo software: GUI Matlab® (2)
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Misure su nastro trasportatore:Misure su nastro trasportatore:
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Senza lamiera alla base
Con lamiera alla base
Misure su barriera antirumore:Misure su barriera antirumore:
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• Ottimizzazione dell’interfaccia grafica (Matlab®)– Implementazione dell’inversione multicanle– comunicazione diretta con l’HW di acquisizione– banca dati di filtri per inversione multicanale– “calibrazione spaziale”: estrazione alle mappe di dati
quantitativi con significato fisico– ascolto e visualizzazione spettro dei singoli pixel
• Realizzazione di un nuovo array di microfoni B&K in classe 1
Sviluppi futuri:Sviluppi futuri: