【虹科案例】虹科任意波形发生器板卡在声场模拟实验中的应用

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声场模拟实验介绍

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声场模拟实验是一种通过模拟不同环境下的声场特征来模拟真实世界中声音传输情况的实验方法。通过模拟不同环境下的声场特征，如空间分布、强度、频率等，来模拟真实世界中的声音传输情况，从而对声学相关问题进行研究。

在声场模拟实验中，任意波形发生器(AWG)可用于产生高精度的模拟声信号驱动扬声器进行声场模拟。

声场模拟实验在汽车、飞机、建筑等领域有着广泛的应用，可以帮助工程师优化设计和测试设备的性能。以下是部分领域利用模块化AWG 板卡，进行声场模拟的实验举例说明：

01

汽车：声场模拟实验用于研究

车门密封性能对车内空气噪音的影响

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该实验中，首先需要准备一辆具有典型车门结构的汽车，并制定相应的测试方案和参数。然后，利用任意波形发生器PCIe板卡，产生适当的模拟声源信号并通过扬声器驱动，在不同位置测量车内的声场指标，如声压级、频域响应、时域响应等。进一步分析这些指标的变化规律和成因，确定车门密封性能与车内噪音之间的关系。

通过该实验，工程师可以获取车门不同密封状态下的声学性能数据，找出引起噪声的主要原因，进而考虑如何改善车门密封性能，从而降低车内噪音水平，提高驾乘体验。

汽车车内噪声

02

飞机：研究飞机发动机噪声

传播路径和降噪策略

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在这个实验中，首先需要利用任意波形发生器PCIe板卡和扬声器产生适当的声源信号，模拟飞机发动机的噪声，并测量机舱内外不同位置的声场参数，如声压级、频谱分布、时域响应等。通过对比数据分析，确定飞机发动机噪声传播的主要路径和影响因素，并进一步研究降噪策略的有效性。

该实验可以帮助工程师了解飞机发动机噪声的传播特点，找出噪声主要来源和传播路径，评估降噪策略效果，从而为优化飞机设计和提高乘客体验提供有价值的参考。

除了飞机发动机噪声，声场模拟实验在飞机领域中还可用于研究飞机低速飞行噪声、气流噪声等问题，以及优化飞机座舱环境等方面的研究。

飞机发动机噪声

03

物理实验：研究声波在不同介质中的

传播特性以及声束聚焦技术

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该实验中，首先需要选择一种合适的声源，如压电换能器、声管波导等，并与信号发生器、功率放大器等组成完整的声场系统。然后，利用有限元软件或其他声学模拟工具，根据声源特性以及介质的物理参数，模拟声波在不同介质（如水、空气、固体等）中的传播和反射特性，并通过测量声波传输过程中的声压级和频谱分布等参数，验证模拟结果的正确性。

在此基础上，通过改变介质的材料、结构和声学参数等参数，研究声波传播的影响因素，进而探究声场聚焦技术的原理和应用，如超声波聚焦、激光聚焦等。该实验可以帮助工程师加深对声学传播和聚焦原理的理解，为科学研究和开发创新提供重要参考。

除了声波传播和聚焦技术，声场模拟实验在物理实验领域中还可用于研究声学测量、噪声控制、材料声学性能等问题，为理论研究和工程应用提供有力支撑。

虹科AWG板卡应用

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虹科 M4i.66xx PCIe系列板卡提供了强大的波形生成功能，能够产生多个不同频率和幅度的正弦波信号，并通过混合这些信号产生复合信号来实现声场模拟实验。

AWG M4i.66xx 系列板卡

与其他信号发生器相比，虹科M4i.66xx系列板卡具有以下优势：

l高灵活性：虹科M4i.66xx系列板卡输出带宽至400 MHz，可以灵活地产生各种类型、频率、幅度的电信号，可以满足不同实验的需求，适用于多种应用场景。

l高速度数据传输：虹科M4i.66xx系列板卡提供2.8 GB/s高速数据传输，可以灵活控制数据输出速度，可以满足高要求的实验需求。

l高精度输出：虹科M4i.66xx系列板卡通过 16 bit高精度的数字信号处理和高达1.25 GS/s采样率，可以输出高保真度的复合信号，可以确保实验结果的准确性，从而更好地满足各种声场模拟测试和实验需要。

虹科M4i.66xx系列板卡支持各种软件平台，用户可以匹配选择自己想要的操作系统（Windows/Linux）和编程软件(C/C++/Visual Basic/.NET/LabView/MATLAB/……)。