개요
In 파트 1 이 실험에서는 Moku:Go 주파수 응답 분석기를 사용하여 LabVIEW를 사용하여 테스트 중인 장치(DUT)를 프로그래밍 방식으로 특성화하고 검증하는 방법의 초기 단계를 보여주었습니다. 수동 데이터 수집부터 시작하여 설정의 정확성을 확인하고 마이크의 주파수 응답과 극성 패턴을 복제했습니다. 이제 2부에서는 전동 회전 스테이지를 사용하여 방향 감도 특성화를 완전히 자동화합니다.측정기 모델
우리는 그림 1에 표시된 다음 자료를 활용했습니다.- Moku:Go 진동수 응답 분석기 장비
- 확성기: 이벤트 PS6
- 레퍼런스 마이크: Oktava MK-12-01
- DUT(테스트 대상 장치): Royer r-121 마이크
- 프리앰프: Apogee Duet
- 전동 회전 스테이지
그림 1: 테스트 설정 블록 다이어그램 및 테스트 중인 장치
자동화된 방향성 특성화
마이크 방향성의 특성화를 자동화하기 위해 우리는 전동 회전 스테이지에 DUT를 장착했습니다. 회전단은 스테퍼 모터, 웜기어, 모터 컨트롤러로 구성됩니다. 스테퍼 모터는 안정적이고 일관된 자동 측정을 위한 모든 중요한 요구 사항인 뛰어난 속도 제어, 정확한 위치 지정 및 이동 반복성을 제공합니다. 우리는 회전 스테이지에 부착되는 마이크 테이블 마운트가 있는 플레이트를 조립했습니다(그림 2). 이를 통해 개별 단계에서 DUT를 전체 360° 회전할 수 있습니다.
그림 2: 전동 회전 스테이지 및 장착 플레이트
LabVIEW 구현
자동화된 마이크 특성화 프로그램은 Moku:Go 주파수 응답 분석기, 회전 스테이지를 구동하는 스테퍼 모터 및 DUT를 모니터링하는 라이브 카메라 피드를 제어합니다. 프로그램은 DUT 회전을 제어하여 360° 증분으로 15° 회전하고 각 위치에서 스윕을 측정하고 극좌표에 플롯하기 전에 1kHz에 해당하는 값을 추출합니다. 각 DUT 위치에 대해 프로그램은 주파수 응답 플롯을 업데이트합니다. 라이브 카메라 피드는 DUT의 물리적 회전을 보여주고 다양한 상태 메시지가 전면 패널에 표시됩니다(그림 3).
그림 3: LabVIEW 그래픽 사용자 인터페이스
그림 4: LabVIEW 블록 다이어그램
- 이벤트 핸들러 – GUI에서 트리거된 이벤트를 처리합니다.
- 메시지 처리기 – 이벤트 처리기와 QSM(대기 상태 머신) 간, 그리고 QSM 자체 간에 메시지를 전달합니다.
- 모터 QSM - 회전 단계를 구동하는 스테퍼 모터를 제어합니다.
- QSM 플롯 – FRA(주파수 응답 분석기) 측정에서 데이터를 수신하고 극좌표를 업데이트합니다.
- 상태 QSM – 상태 기계의 상태 메시지를 전면 패널로 전달합니다.
- 카메라 QSM – 실시간 비디오 피드로 DUT를 모니터링합니다.
- Moku QSM – 라우드스피커를 구동하고, 기준 마이크와 DUT 응답을 동시에 측정하고, Plot QSM으로 데이터를 전송하며, 1/3 옥타브 평활화 및 1kHz에 해당하는 진폭 값 추출을 포함한 추가 데이터 처리 기능이 있습니다.
테스트 시퀀스 개요
1. Moku FRA가 스윕을 시작합니다(Moku QSM) 2. Moku FRA가 응답을 측정합니다(Moku QSM)- 스윕을 중지합니다(Moku QSM)
- 데이터를 플롯(Plot QSM)으로 보냅니다.
- 모터에게 다음 위치로 이동하라고 지시합니다.
- FRA에 청소를 시작하라고 지시합니다(Moku QSM).
출력 데이터
프로그램은 다음 데이터를 저장합니다.- 각 측정 위치에 대한 주파수 응답 원시 데이터
- 극좌표 데이터
- 극좌표
- FRA 기기 설정
결과
실험 대상 장치(DUT)는 Royer R-121 양방향 리본 마이크입니다. 이 마이크는 8자형 극성 패턴을 가지고 있는데, 이는 마이크 앞쪽과 뒤쪽에서 들어오는 소리에 대해 동일한 감도를 보이고 측면에서 들어오는 소리에 대해서는 감도가 떨어진다는 것을 의미합니다. 그림 5는 극성 분포도를 자세히 보여줍니다. 그림에서 볼 수 있듯이, 이 마이크는 명확한 8자형 극성 패턴을 나타내며, 이는 예상되는 결과입니다. 또한 예상대로 마이크 앞쪽과 뒤쪽에서 들어오는 소리에 대해서는 동일한 감도를 보이지만, 측면에서 들어오는 소리에 대해서는 감도가 떨어집니다. 측면에서 들어오는 소리는 약 15dB 정도 감쇠됩니다.
그림 5: DUT 극좌표