Beamforming

Identyfikacja źródeł dźwięku i drgań to istotny proces, który umożliwia odpowiednie projektowanie i wytwarzanie wyrobów, a także skutecznie wspiera diagnostykę i modyfikację istniejących już obiektów lub urządzeń. Dobór metody pomiarowej to kwestie, które determinowane są przez wiele czynników, a najważniejsze z nich to przede wszystkim zakres częstotliwości pomiarowych, charakter pola akustycznego, rozmiar mierzonego obiektu i rodzaj pomiarów. Istnieje kilka podstawowych technik pomiarowych, z czego jedną z nich jest właśnie beamforming. Beamforming czyli nic innego jak kształtowanie wiązki, to technika polegająca na zastosowaniu matrycy przetworników, tj. mikrofonów i wykorzystanie algorytmów działających na sygnałach z tych mikrofonów. Główną funkcją beamformingu jest określenie kierunkowej charakterystyki, najczęściej fal dźwiękowych i radiowych. Wyróżnia się dwa rodzaje urządzeń stosowanych do beamformingu:
  • z opóźnieniem – szerokopasmowy – próbkowanie przestrzenne i czasowe,
  • bez opóźnienia – wąskopasmowy – próbkowanie przestrzenne.

Beamforming – mechanizm działania

Jak wspomnieliśmy, Beamforming jest metodą pozwalająca na wykonanie mapy źródeł dźwięku przy użyciu matrycy mikrofonowej. Beamforming rozróznia kierunek z którego pochodzi dźwięk przy pomocy opóźnień czasowych które powstają gdy dźwięk dociera do różnych mikrofonów w matrycy. Metoda jest bardzo szybka i pozwala na obliczenie pełnej mapy na bazie jednego pomiaru. Jest używana głównie gdy odległość od mierzonego źródła wynosi od jednej do kilku krotności długości fali a interesuje nas zakres od średnich do wyższych częstotliwości. beamforming

Wyniki beamformingu dla silnika spalinowego

Metoda jest używana do pomiarów wewnątrz pomieszczeń, w środowisku zewnętrznym (beamforming źródeł ruchomych), w pomiarach podwodnych oraz w tunelach aerodynamicznych. Dalsze informacje: