При оценке шума воздушных судов по требованиям Приложения 16 ИКАО необходимо проводить измерения уровней звукового давления в 1/3-октавных полосах частот в привязке к точному времени. Иными словами, при измерениях необходимо определять, какому конкретно моменту времени (и, соответственно, какому положению воздушного судна) соответствуют измеренные уровни.
Проблема состоит в том, что стандарты на третьоктавные фильтры (и иные фильтры с шириной полосы 1/n-октавы) не содержат требований к фазовым задержкам. Поэтому, если взять спектр из какого-то обычного анализатора, то уровни в различных 1/3-октавах будут соответствовать, вообще говоря, разным моментам времени из-за различий фазовых задержек фильтров. Чем ниже центральная частота фильтра, тем больше его задержка.
Для решения этой задачи нами разработана система ЗВУК-GPS на базе анализатора ЭКОФИЗИКА-110А (Исполнение HF).
Принцип работы системы следующий.
- С шагом 0,01с проводится автоматическая запись третьоктавных спектров исследуемого переходного акустического события (например, пролета воздушного судна) и (синхронно по второму каналу) спектров опорного технологического сигнала, который имеет вид последовательных импульсов, подаваемых от внешнего источника (1 импульс в секунду – PPS), синхронизованного с астрономическим временем.
- В ходе постобработки анализируются полученные хронограммы каждой спектральной компоненты и производится маркировка метками точного времени точек хронограмм по периодическим всплескам в спектре технологического канала, соответствующим импульсам синхронизации.
- Методом интерполяции рассчитываются спектры, приведенные к интересующим моментам времени. При выбранных параметрах автоматической записи погрешностями интерполяции можно пренебречь, если задаваться целью получить итоговые спектры с шагом от 1 с, 1/2, … 1/16 с.
При сертификации воздушных судов часто запрещается выполнять измерения спектров в натурных условиях, при этом требуется осуществлять предварительную запись акустического сигнала на регистратор, а спектральный анализа выполнять методом постобработки этих записей.
В приборе ЭКОФИЗИКА-110А (HF) предусмотрен специальный режим двухканальной записи сигналов измерительного и технологического канала в энергонезависимую память. В нужный момент записанные сигналы вызываются из памяти прибора в процессор и обрабатываются в режиме частотного анализа так, как будто они сейчас поступают на вход прибора. Полученные в результате такой обработки спектры могут быть записаны в ту же самую энергонезависимую память измерителя, но уже в другой файл.
В тех случаях, когда режим регистратора не нужен, можно выполнять измерение и запись спектров непосредственно с первичных преобразователей в реальном времени.
