W motoryzacji rośnie znaczenie pomiarów akustyki wnętrza pojazdu, ponieważ to właśnie one decydują o komforcie akustycznym pasażerów, jakości systemów audio oraz precyzji oceny konstrukcji pojazdu pod kątem hałasu i wibracji. Nowoczesne samochody stawiają coraz wyższe wymagania — projektanci integrują złożone układy nagłośnienia, elementy wspomagające kierowcę oraz rozwiązania do aktywnej redukcji hałasu. W efekcie pomiar akustyki kabiny staje się jednym z kluczowych etapów prac badawczo-rozwojowych.
Aby uzyskać wiarygodny, powtarzalny obraz pola dźwiękowego wewnątrz pojazdu, stosuje się specjalistyczne matryce mikrofonowe. Pozwalają one odwzorować rzeczywiste warunki odsłuchowe, porównywać różne konstrukcje i konfiguracje oraz przeprowadzać pomiary z precyzją wymaganą w branży automotive.
Czym są matryce mikrofonowe i czym się różnią?
Matryce mikrofonowe stosowane w pomiarach akustyki kabiny to zestawy mikrofonów rozmieszczonych w określonej geometrii — najczęściej w układzie 6-kanałowym — co umożliwia rejestrację pola dźwiękowego w sposób reprezentatywny dla słuchacza.
GRAS PR0003 oraz GRAS PR0004 to specjalistyczne, sześciokanałowe matryce montowane bezpośrednio na siedzisku, zapewniające stałe i precyzyjne pozycjonowanie mikrofonów w kabinie pojazdu. Mikrofony ¼″ ustawione są w trzech parach, aby symulować pozycję uszu osób o różnym wzroście. Dzięki temu odwzorowują zarówno pozycję statyczną, jak i naturalne ruchy głowy pasażera.
Różnice między matrycami obejmują m.in.:
-
geometrię mikrofonów — PR0003 stosuje układ „Cross”, a PR0004 jest zgodna z rekomendacjami AES TC-AA,
-
narzędzia pozycjonujące — inklinometr, poziomice, uchwyt na fotel, przymiar,
Dzięki tym rozwiązaniom inżynierowie mogą uzyskać znacznie większą powtarzalność i wiarygodność wyników.
Dlaczego matryce są kluczowe w in-cabin acoustic testing?
-
odwzorowują przestrzenne pole akustyczne w sposób reprezentatywny dla słuchacza,
-
umożliwiają benchmarking pomiędzy różnymi modelami pojazdów,
-
pozwalają na precyzyjne strojenie systemów audio,
-
skracają czas przygotowania i konfiguracji stanowiska,
-
eliminują błędy związane z ręcznym ustawaniem pojedynczych mikrofonów,
-
umożliwiają powtarzalne i spójne testy akustyczne,
-
zapewniają zgodność z rozwijającymi się standardami branżowymi,
-
są kompatybilne z mikrofonami GRAS o wysokiej czułości i niskim poziomie szumów własnych.
Jak matryce GRAS wpływają na praktykę pomiarową?
Korzyści dla działów R&D i NVH:
-
łatwiejsze planowanie i realizacja testów,
-
powtarzalność wyników w cyklach pomiarowych,
-
możliwość bezpośredniego porównania konstrukcji, wersji wyposażenia i generacji pojazdów,
-
dokładniejsza analiza systemów audio (różowy szum, sweep, seat-to-seat consistency),
-
lepsze mapowanie pola akustycznego w kabinie.
W połączeniu z wysokoczułymi mikrofonami pomiarowymi GRAS ¼″ oraz analizatorami Audio Precision, tworzą kompletne, profesjonalne stanowisko pomiarowe.
Standardy pomiarowe w akustyce pojazdów
W ostatnich latach branża motoryzacyjna dąży do ujednolicenia metod pomiarowych. Prace prowadzone przez Audio Engineering Society (AES) w ramach komitetu TC-AA – Automotive Audio obejmują wytyczne dotyczące:
-
pomiarów odpowiedzi częstotliwościowej,
-
poziomu Max SPL,
-
zniekształceń impulsowych,
-
geometrii rozmieszczenia mikrofonów we wnętrzu.
Dokument „In-Car Acoustic Measurements – White Paper v1.0” przedstawia rekomendowaną konfigurację 6-mikrofonowej matrycy w układzie H-array, co w pełni odpowiada konstrukcjom PR0003/PR0004.
https://www.scribd.com/document/843642380/TC-AA-white-paper-in-car-acoustic-measurements-v1-0-2
Dodatkowo literatura naukowa wskazuje na rosnącą rolę wielomikrofonowych układów 3D w badaniach akustyki wnętrza, np.:
“Car interior measurements using 3D microphone arrays”
https://www.researchgate.net/publication/235957654_Car_interior_measurements_using_3D-microphone_arrays
Te badania potwierdzają, że kabina pojazdu jest złożonym środowiskiem akustycznym, łączącym cechy pola ciśnieniowego, dyfuzyjnego i odbić od elementów wnętrza.
