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聲場模擬實驗介紹

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聲場模擬實驗是一種通過模擬不同環境下的聲場特征來模擬真實世界中聲音傳輸情況的實驗方法。通過模擬不同環境下的聲場特征，如空間分布、強度、頻率等，來模擬真實世界中的聲音傳輸情況，從而對聲學相關問題進行研究。

在聲場模擬實驗中，任意波形發生器(AWG)可用于產生高精度的模擬聲信號驅動揚聲器進行聲場模擬。

聲場模擬實驗在汽車、飛機、建筑等領域有著廣泛的應用，可以幫助工程師優化設計和測試設備的性能。以下是部分領域利用模塊化AWG 板卡，進行聲場模擬的實驗舉例說明：

01

汽車：聲場模擬實驗用于研究

車門密封性能對車內空氣噪音的影響

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該實驗中，首先需要準備一輛具有典型車門結構的汽車，并制定相應的測試方案和參數。然后，利用任意波形發生器PCIe板卡，產生適當的模擬聲源信號并通過揚聲器驅動，在不同位置測量車內的聲場指標，如聲壓級、頻域響應、時域響應等。進一步分析這些指標的變化規律和成因，確定車門密封性能與車內噪音之間的關系。

通過該實驗，工程師可以獲取車門不同密封狀態下的聲學性能數據，找出引起噪聲的主要原因，進而考慮如何改善車門密封性能，從而降低車內噪音水平，提高駕乘體驗。

汽車車內噪聲

02

飛機：研究飛機發動機噪聲

傳播路徑和降噪策略

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在這個實驗中，首先需要利用任意波形發生器PCIe板卡和揚聲器產生適當的聲源信號，模擬飛機發動機的噪聲，并測量機艙內外不同位置的聲場參數，如聲壓級、頻譜分布、時域響應等。通過對比數據分析，確定飛機發動機噪聲傳播的主要路徑和影響因素，并進一步研究降噪策略的有效性。

該實驗可以幫助工程師了解飛機發動機噪聲的傳播特點，找出噪聲主要來源和傳播路徑，評估降噪策略效果，從而為優化飛機設計和提高乘客體驗提供有價值的參考。

除了飛機發動機噪聲，聲場模擬實驗在飛機領域中還可用于研究飛機低速飛行噪聲、氣流噪聲等問題，以及優化飛機座艙環境等方面的研究。

飛機發動機噪聲

03

物理實驗：研究聲波在不同介質中的

傳播特性以及聲束聚焦技術

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該實驗中，首先需要選擇一種合適的聲源，如壓電換能器、聲管波導等，并與信號發生器、功率放大器等組成完整的聲場系統。然后，利用有限元軟件或其他聲學模擬工具，根據聲源特性以及介質的物理參數，模擬聲波在不同介質（如水、空氣、固體等）中的傳播和反射特性，并通過測量聲波傳輸過程中的聲壓級和頻譜分布等參數，驗證模擬結果的正確性。

在此基礎上，通過改變介質的材料、結構和聲學參數等參數，研究聲波傳播的影響因素，進而探究聲場聚焦技術的原理和應用，如超聲波聚焦、激光聚焦等。該實驗可以幫助工程師加深對聲學傳播和聚焦原理的理解，為科學研究和開發創新提供重要參考。

除了聲波傳播和聚焦技術，聲場模擬實驗在物理實驗領域中還可用于研究聲學測量、噪聲控制、材料聲學性能等問題，為理論研究和工程應用提供有力支撐。

虹科AWG板卡應用

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虹科 M4i.66xx PCIe系列板卡提供了強大的波形生成功能，能夠產生多個不同頻率和幅度的正弦波信號，并通過混合這些信號產生復合信號來實現聲場模擬實驗。

AWG M4i.66xx 系列板卡

與其他信號發生器相比，虹科M4i.66xx系列板卡具有以下優勢：

l高靈活性：虹科M4i.66xx系列板卡輸出帶寬至400 MHz，可以靈活地產生各種類型、頻率、幅度的電信號，可以滿足不同實驗的需求，適用于多種應用場景。

l高速度數據傳輸：虹科M4i.66xx系列板卡提供2.8 GB/s高速數據傳輸，可以靈活控制數據輸出速度，可以滿足高要求的實驗需求。

l高精度輸出：虹科M4i.66xx系列板卡通過 16 bit高精度的數字信號處理和高達1.25 GS/s采樣率，可以輸出高保真度的復合信號，可以確保實驗結果的準確性，從而更好地滿足各種聲場模擬測試和實驗需要。

虹科M4i.66xx系列板卡支持各種軟件平臺，用戶可以匹配選擇自己想要的操作系統（Windows/Linux）和編程軟件(C/C++/Visual Basic/.NET/LabView/MATLAB/……)。