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: