Riassunto analitico
Si riportano in modo schematico i passi costituenti il lavoro di tesi:
1. Esposizione del problema scientifico.
Beamforming, spiego in breve il funzionamento di questa tecnica: il cuore dell’attrezzatura è un array piano contenete un gran numero di microfoni, le registrazioni dei segnali provenienti da questi, catalogati per posizione spaziale, sono comparate le une con le altre consentendo di fare deduzioni sull’intensità del rumore punto per punto dello spazio in modo iterativo, consentendo quindi di definire il campo acustico attorno all’oggetto di misura. Ciò costituisce una sfida in termini di simultaneità di misura e salvataggio di un grande volume di dati, rapida elaborazione e visualizzazione dei risultati in tempo reale.
Una grande sfida anche per l’hardware poiché, con un budget limitato, bisogna modulare la precisione (e quindi i costi) solo dov’è strettamente necessario al fine di ottenere un sistema complessivo sufficientemente accurato rispetto allo scopo che ci si propone.
In questa tesi l’oggetto di misura è una motocicletta che, data la sua architettura molto elementare, ha permesso di analizzare in modo semplice i principali componenti come motore, scarico e trasmissione. Questo voleva essere un modello per successivi studi nel campo Automotive attraverso questa tecnica.
2. Approccio al problema.
Si è proceduto rimettendo in operatività l’hardware e testando il software per questa particolare analisi, dopodiché con il sistema completo sono state fatte le misure in laboratorio e valutati i risultati, prima di un caso semplice dai risultati prevedibili (speakears) e poi si è passati al caso reale (motocicletta).
3. Risultati principali.
L’output del software di Beamforming consente d’ottenere mappe in scala graduata di colore rappresentanti l’intensità di rumore sovrapposte alle foto reali dell’oggetto; questo per ogni frequenza e istante di tempo si voglia, ottenendo così una chiara definizione del campo acustico attorno all’oggetto di misura.
L’analisi ha fornito risultati sui componenti più importanti della motocicletta (concerni le emissioni acustiche) ossia scarico, motore e trasmissione, alle frequenze sensibili per l’orecchio umano.
4. Conclusioni e limitazioni.
L’utilizzo della tecnica del beamforming per un caso pratico come questo ha messo in luce i vantaggi e difetti di questa tecnica.
Partendo con i difetti, indubbiamente è un’attrezzatura che si presta quasi solamente ad analisi in laboratorio e di difficile utilizzo da parte di aziende automobilistiche perché ingombrante, di difficile messa appunto e calibrazione.
Il vantaggio è sicuramente l’elevata precisione, robustezza e potenza di questo sistema, trovando applicazione quando altre tecniche non sono applicabili o non garantiscono la precisione richiesta.
In questa tesi si è voluto dar una panoramica sull’applicazione di questa tecnica in campo Automotive, la limitazione è stata di non aver indagato a fondo sui vari fenomeni che sono stati incontrati.
E’ auspicabile che questo lavoro di tesi non sia l’ultimo svolto con il software e la strumentazione sviluppata, ma che si continui a utilizzarla all’interno del dipartimento (e perché no anche a Modena) per futuri studi in questo campo.
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Abstract
Si riportano in modo schematico i passi costituenti il lavoro di tesi:
1. Esposizione del problema scientifico.
Beamforming, spiego in breve il funzionamento di questa tecnica: il cuore dell’attrezzatura è un array piano contenete un gran numero di microfoni, le registrazioni dei segnali provenienti da questi, catalogati per posizione spaziale, sono comparate le une con le altre consentendo di fare deduzioni sull’intensità del rumore punto per punto dello spazio in modo iterativo, consentendo quindi di definire il campo acustico attorno all’oggetto di misura. Ciò costituisce una sfida in termini di simultaneità di misura e salvataggio di un grande volume di dati, rapida elaborazione e visualizzazione dei risultati in tempo reale.
Una grande sfida anche per l’hardware poiché, con un budget limitato, bisogna modulare la precisione (e quindi i costi) solo dov’è strettamente necessario al fine di ottenere un sistema complessivo sufficientemente accurato rispetto allo scopo che ci si propone.
In questa tesi l’oggetto di misura è una motocicletta che, data la sua architettura molto elementare, ha permesso di analizzare in modo semplice i principali componenti come motore, scarico e trasmissione. Questo voleva essere un modello per successivi studi nel campo Automotive attraverso questa tecnica.
2. Approccio al problema.
Si è proceduto rimettendo in operatività l’hardware e testando il software per questa particolare analisi, dopodiché con il sistema completo sono state fatte le misure in laboratorio e valutati i risultati, prima di un caso semplice dai risultati prevedibili (speakears) e poi si è passati al caso reale (motocicletta).
3. Risultati principali.
L’output del software di Beamforming consente d’ottenere mappe in scala graduata di colore rappresentanti l’intensità di rumore sovrapposte alle foto reali dell’oggetto; questo per ogni frequenza e istante di tempo si voglia, ottenendo così una chiara definizione del campo acustico attorno all’oggetto di misura.
L’analisi ha fornito risultati sui componenti più importanti della motocicletta (concerni le emissioni acustiche) ossia scarico, motore e trasmissione, alle frequenze sensibili per l’orecchio umano.
4. Conclusioni e limitazioni.
L’utilizzo della tecnica del beamforming per un caso pratico come questo ha messo in luce i vantaggi e difetti di questa tecnica.
Partendo con i difetti, indubbiamente è un’attrezzatura che si presta quasi solamente ad analisi in laboratorio e di difficile utilizzo da parte di aziende automobilistiche perché ingombrante, di difficile messa appunto e calibrazione.
Il vantaggio è sicuramente l’elevata precisione, robustezza e potenza di questo sistema, trovando applicazione quando altre tecniche non sono applicabili o non garantiscono la precisione richiesta.
In questa tesi si è voluto dar una panoramica sull’applicazione di questa tecnica in campo Automotive, la limitazione è stata di non aver indagato a fondo sui vari fenomeni che sono stati incontrati.
E’ auspicabile che questo lavoro di tesi non sia l’ultimo svolto con il software e la strumentazione sviluppata, ma che si continui a utilizzarla all’interno del dipartimento (e perché no anche a Modena) per futuri studi in questo campo.
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