V A-Lab
噪声振动测试系统
软件使用说明书
文件编号：BSWA-III-C021-03-027 https://www.doczj.com/doc/b42023204.html,
1 产品概述
1.1关于本手册
本手册讲述了VA-Lab测试系统的软件部分。
本手册内容针对VA-Lab 2-4通道测试系统5.5版本，请注意，如果软件不是5.5版本，可能在某些地方与本手册的描述略有差异。软件必须与声望公司的两通道数采或者四通道数采结合使用，如果没有连接硬件，不保证软件可以正常使用。
1.2关于VA-Lab
VA-Lab是北京声望声电技术有限公司基于自己的双通道、四通道及其他数据采集设备开发的噪声振动测试系统。作为国内声学高端公司，声望公司一直致力于开发新的产品来满足国内越来越多的声学测试需求，目前声望公司主要声学产品集中在硬件。由于长期从事噪声测试、咨询等实际工作，声望公司在声学测试系统上面也有了自己独特的见解。2006年初，声望公司开始发展自己具有独立知识产权的测试系统VA-Lab。
VA-Lab秉承声望公司注重实际应用的特点，软件基于NI公司的LabVIEW开发。系统界面简单，操作方便。基本功能模块提供窄带分析和倍频程实时分析，其他功能模块则涵盖环境声学测试、建筑声学测试及电声测试等。
由于开发者水平有限，软件难免存在错误，欢迎随时指正。在后面的版本中，软件将更加完善，功能模块也会更加齐全。
1.3一般情况及保证
感谢
感谢您购买VA-Lab测试系统，希望此系统能满足您的多元化的要求并能使您满意。
技术支持
声望公司会在保修期内对您购买的测试系统提供技术支持，当您在实际使用的过程中遇到问题、漏洞或者其他您解决不了的问题时，欢迎您与我们的销售联系!
售后维修
对于人为的损坏或误操作对系统造成的损坏，声望公司会酌情收取维修费用。
1.4使用注意事项
声望公司开发的VA-Lab测试系统是非常安全可靠的，您可以放心使用，另外，在使用过程中您还需要注意以下事项：
√如有可能，请尽量保存原包装，在以后移动或者保修时可以保护设备不受损坏
√请将设备放在平坦的桌面上
√测试过程中，严禁断开设备
√使用结束后请关机并拔掉电源
√切勿将水泼在设备上
√远离磁场
√操作人员应经过系统培训
2 安装及授权
2.1电脑配置要求
关于硬件配置，以下所列要求并不是最低配置，而是能够保证软件快速有效工作的配置：处理器：Pentium 2G Hz或更高，双核处理器效果更优
操作系统：Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP 或Vista
内存：2G
硬盘：100GB
显示器：14英寸
2.2软件安装
软件必须正确安装及使用才能达到设计功能，除VA-Lab软件盘以外，如果连接的是四通道还必须安装NI的硬件驱动盘，安装软件之前应断开硬件。
注：必须先安装软件，然后安装驱动程序
2.2.1 两通道测试系统的软件VA-Lab2
一般来说，两通道的硬件不需要安装驱动，但是，如果有自动控制部分（比如声强手柄控制，采用USB接口，通过手柄上的按钮来进行软件的开始停止，需安装此部分的硬件驱动），软件需要安装VISA 软件驱动，才能找到端口部分。（NI硬件驱动盘含此部分，如果安装了NI的驱动，无需再次安装）
2.2.3 四通道测试系统的软件VA-Lab4
必须安装NI的硬件驱动，硬件驱动安装结束后，连接声望四通道数采（有电源开关的打开电源）。在系统程序里面打开所有程序/National Instruments/Measurement & Automation ，界面如下图所示。
如果硬件安装正确，连接硬件后，在我的系统/设备和接口/NI-DAQmx设备下，会找到连接的硬件，如下图红框中所示为绿色指示，NI USB-9234：―Dev1‖，如果名称不是―Dev1‖，右键选择此设备，重命名为―Dev1‖。
选择此卡，点击右侧的自检，系统会提示―设备通过自检‖。
如果没有通过自检提示，请重新插拔硬件或者重装驱动。
2.3软件授权
正确安装软件后，即可运行可执行文件。
由于授权文件和电脑互相匹配，声望公司无法预知客户安装在哪台电脑上面，因此，首次安装时，声望公司会提供一个期限为30天的临时授权文件，授权文件名一律为―valab.lic‖此文件不限电脑，将此文件复制到安装目录下，可保证30天内正常使用。并且每次打开软件，软件会提示此授权文件为临时授权，并弹出窗口给出本机的PC code。请将PC code 和合同号提供给support@https://www.doczj.com/doc/b42023204.html,申请正式授权文件。请注意，由于临时授权文件只有30天的期限，请自行安装的正式用户务必在30天内申请正式授权文件，以免耽误工作。
通常，正式授权文件会以Email的形式发给用户，保存后，请覆盖安装目录下的valab.lic 文件。
授权文件控制用户的使用期限及模块，仅被授权的文件可以被打开。请注意，如果安装目录下面没有valab.lic文件，程序将给出提示并告知PC code。然后自动关闭。如果valab.lic 有问题，软件可以进入，但是相关模块会打不开。
如果一切正常，进入软件后，用户可打开菜单中帮助/关于VA-Lab查询被授权模块的情况。
一般来说，一套系统只会有一个正式授权文件，也就是说，只能在一台电脑上面运行，请仔细决定使用哪台电脑，如果更改电脑，需重新向声望公司提出申请。请注意，声望公司并不支持软件在多台电脑上面安装的行为。无正当理由，超过一台电脑的授权文件的申请将不被受理。
3 主菜单及快捷键
打开软件，以VA-Lab2为例,界面如下：
所有功能都在主菜单的下拉菜单中，为了方便使用，主要的模块或者功能在界面中有快捷方式，比如测试中的各个模块，可以通过双击界面左侧条目进入，主要的设定可以通过右侧的按键进入，包括<项目管理> <参数设置> <通道校准> <退出测试> 等。
主菜单各功能键如下：
4 设定
4.1 项目管理
在VA-Lab中，每个项目将会形成一个文件夹，如果选择了某个项目，在后续的测试中所有的保存数据都会在此文件夹中。项目管理就是用来显示已经保存的项目（在缺省路径下）和新建新的项目。选择设定/项目管理，或者直接点击<项目管理>，即可进入项目管理页面。如下图所示，左边为已有项目，双击已有项目中的名称，此项目的相关信息将出现在右侧各栏目中。
新建项目，可点击<新建>进行创建，或者直接在右侧输入项目名称后点击<保存>进入创建窗口。
在该窗口中输入项目名称及项目信息，点击<确定>后，将缺省路径下生成一个以项目名称命名的文件夹，请注意项目名称里面不能涵盖文件夹名称禁止的字符，比如―\‖等。此时退回项目管理主界面后，新建的项目及信息将出现在界面右侧，如下图。
点击<关闭>按钮，项目名称中的项目将作为被选项目，请注意，此时如果改动项目名称里面的内容，除非改的内容是一个已有文件夹名称，否则关闭的时候将会提示是否需要重新建立此项目，如果改动的仅仅是项目信息，比如负责人名称等，可通过点击保存来修改保存的信息文件。
如果点击<关闭>
为空，系统会出现警告。在这个情况下，如果坚持退出，测试数据都将保存在缺省文件夹tem中。
4.2 测量设置
测量设置主要用来选择测试设备，测量模式，以及测量参数。选择设定/测量设置，或者直接点击<测量设置>进入设置窗口。如下图所示为VA-Lab2的设置
VA-Lab2以声卡为采集卡，因此需要设定声卡的硬件端口，通常在XP系统中，外置声卡的缺省值为0，如果连接的外部声卡不止一个，需要设定目前正在使用的声卡的硬件端口，测量模式。测量内容中选择测试对象是【噪声测量】还是【振动测量】，对于VA-Lab4的测量设置，就无端口选择。
另外两个重要的设置是采样率和采样点数，VA-Lab使用FFT分析进行频率分析，采样点数即为FFT分析需要的点数大小。此时，FFT分析后频率间隔为采样率/采样点数, 每次处理的时间为采样点数/采样率。要注意，如果<采样点数>取得很小，电脑处理速度如果不够快，数据处理的时间与数据采集的时间可比拟。软件可能出错。为了保证处理的时间远小于采集的时间，一般的，采样点数最好不要小于4096。
4.3 通道校准
此模块用于对每个通道进行校准，给出系统校准值。选择设定/通道校准，或者直接点击<通道校准>进入校准窗口，如图为两通道校准界面（4通道校准界面仅通道数不同）：
此窗口用来显示目前用的校准值以及对系统进行校准。
当前使用的校准值在系统灵敏度框中，在此窗口中选择待校准或者检验的通道，可以看到右上输入信号指示框中，对应的通道颜色变红，将待测通道连接的传声器插入校准器中，打开校准器，如果指示值和参数设置的值一致，不需要校准，否则点击<校准>进行系统自校准。如上图，通道1的输入信号指示为94.0dB，参数设置框中，校准信号幅值(dB)也为94，则表示该通道已被校准。
VA-Lab中的校准模块可以用于噪声校准，也可以用于振动校准及其他信号，参数设置框用于设置标准源的信息，这里需要设置的内容包括：①信号类型：用于选择所要校准信号的类型，可选项：【噪声信号】【振动信号】及【其它信号】等。②dB用于选择校准信号所使用的单位，声校准器一般为1000Hz，1Pa，即94dB（参考值为2E-5），如果选择dB 则校准信号幅值(dB)需填入94，如果不选，则校准信号幅值(Pa)需填入1，此时校准信号频率(Hz)填入1000 ③校准信号形式也是关于校准幅值的设置，根据校准器的实际情况，指出此时的校准信号幅值是【均方根值】还【峰值】
注：
1) 选择<保存>才能保存数据，直接<关闭>将不会保存。
2) 在校准灵敏度过程中，无法同时校准。必须一个通道一个通道的校准。
3) 如果知道灵敏度也可直接输入，按<保存>保存。
4.4 缺省路径
选择设定/缺省路径进入设定界面，如下图所示。
如果在 4.1 项目管理中选择了项目了，则测试时的文件都保存在当前存储路径里以项目为名称的文件夹中，如果没有选择项目，则直接存在当前存储路径里。可以通过点击新路径后面的图标选择其他路径，点击<确定>则将新路径里面的内容变成缺省路径。
在VA-Lab中，缺省保存路径是和可执行文件在同一个目录下的文件夹―tem‖，即缺省的当前存储路径为―X:\Program Files\VA-Lab\tem‖，X为VA-Lab安装路径的盘符。
5 应用模块介绍（测试模块）
5.1 频谱分析
选择测试/频谱分析，或者双击左侧列表中的频谱分析进入测试界面，如图所示，首先为测量设置窗口。如下图所示，目前VA-Lab的频谱分析可以进行，功率谱分析、互功率谱分析、传递函数分析、相关、相干、倒谱及倍频程分析等。选择所需的功能，点击<确定>进行所选分析。点击<取消>退出频谱分析。
测试前需要设置的选项如下：
①窗函数选择项包括【无】、【汉宁窗】、【海明窗】、【布莱克曼-哈里斯窗】、【Exact Blackman】、【布莱克曼窗】、【Flat Top】、【4 Term B-Harris】、【7 Term B-Harris】以及【Low Sidelobe】等10项选择。根据测试内容可自行设定，一般的，选择【汉宁窗】。
②平均参数设定，一般来说，软件获得一个采样包数据后进行一次FFT分析，但实际的应用中，需要对多个FFT分析的结果进行评价，此处用于设定这种平均，有三个参数需要设置（1）平均设置：选择项包括【无平均】、【矢量平均】、【均方根平均】以及【峰值保持】等4项选择；（2）平均模式：选择项包括【线性平均】和【指数平均】；（3）平均个数：设定多少个FFT分析结果加入平均，如果设置为100，即需要采集到100个采样包数据后才完成平均，采集到100个采样包数据后，给出的结果为最新的100个采样包数据。
③通道选择用于选择测试的通道，比如单通道分析，或者互功率等分析的参考通道的
设定。
④实时存储时缺省的文件名测试中需要实时抓取并存储数据的时候，这里给出存储时的文件名，实时测量中，当在测试页面里用按钮<实时保存>抓取时，数据会以这里给出的文件名为基础，序列存储。
5.1.1 单通道FFT分析
如上图所示，为单通道的FFT分析界面，将指定通道的信号进行FFT分析，结果显示在此界面上，左侧上面的图为幅值，下面的图为相位信息。右侧为测试设置，主要针对图形显示，单位等。按照提示根据个人习惯设置：
图形中曲线颜色，图形背景颜色根据个人习惯设置。
频率采用对数坐标选中后，X轴的坐标为对数形式，否则为线性坐标
勾选dB后，幅值会根据参考值里面的数字显示为对数结果
关联幅值图与相位图选中后，相位图的指针随着幅值图的指针的移动而移动。否则各自独立。
被测数据描述，用于存储时，在文件中显示测试数据的信息
设置完成后，点击<运行>开始测试，<停止>停止测试。如上图所示，在运行的时候，可随时点击<实时保存>保存当前实时数据（文本格式），如果进行了平均设置，平均完成后，
<重新开始平均>右侧的指示灯会变亮，可随时点击此健重新开始平均。运行停止后，也可以点击<保存>保存，此时可以选择保存路径和名称，点击<读取>可以将查看以前保存的数据（包括实时保存的数据），请注意，此时只能读取该界面下保存的数据。否则会提示出错。测量完成，点击<关闭>退出窗口。
另外，在此界面中，可以在非运行状态时点击<峰值>查看当前幅值中的前10阶的峰值，如下图所示。
5.1.2 双（多）通道FFT 分析
基本设置类似5.1.1 单通道设置（下同），这里显示多个通道的幅值和相位信息，设置与单通道的区别有两处：① 被测数据描述中因为多了一组数据，必须分别设置；② 无<峰值>按钮，即无抓峰值功能。另外，图形中如果有超过两条曲线，可以通过方框勾选需要显示哪条曲线。 5.1.3 互功率谱分析
一般公式：y x xy
FFT FFT CPS ?=*，其中X 为参考通道。
VA-Lab 中，在初始的设置界面中定义参考通道，测试界面中，幅值即为两通道的幅值相乘，相位即为两通道的幅值相减。对于VA-Lab4，可以设定一个参考通道，同时查看其他
三个通道与其的互功率谱曲线，通过方框选择是否显示（下同）。 5.1.4 传递函数分析
一般公式：x
y xy
FFT FFT TF =
，其中X 为参考通道。
测试界面中，幅值即为两通道的幅值相除，相位即为两通道的幅值相减。 5.1.5 相干分析
一般公式：y
x xy
xy APS APS CPS CPS Coherence ??=
*
，其中X 为参考通道。
测试界面中，上图为幅值，下图为相位。一般的，如果两个信号同步，相干结果为1.
5.1.6 自相关分析
一般公式：2
x
x
RMS IAPS AutoCorr =
，其中X 为所选通道 I 表示为逆变换。 此模块无平均功能，测试界面中，上图为所选通道的时域曲线，下图为相关系数的分析结果
5.1.7 互相关分析
一般公式：y
x xy xy RMS RMS ICPS Corr ?=
，其中X 为参考通道，I 表示为逆变换。
测试界面中，上面两图为参考通道及被测通道的时域曲线，下图为相关系数的分析结果 5.1.8 倒谱分析
测试界面中，上面为所选通道的时域曲线，中间为其FFT 分析的频谱图，下图为倒谱分析结果。 5.1.9 时域信号
查看测到的时域曲线，可保存，相当于录音功能，请注意，如果选择的记录时域历史曲线，保存的文件会很大，不建议长时间保存 5.1.10 倍频程分析
给出噪声的倍频程分析，此处的倍频程分析基于FFT 方法，支持1/1，1/3，1/6，1/9，1/12，1/24用户可根据自己的需求细分频谱。
5.2 时域录音
选择测试/时域录音，或者双击左侧列表中的时域录音进入测试界面，VA-Lab支持单通道录音及双通道立体声。对于多通道设备，任选两个通道进行双通道录音。
5.2.1 单通道录音
如下图所示为单通道录音界面。
录音模块用于时域信号的存储，目前存储格式有两种：wav文件或者TXT文件。时域录音文件非常的大，一般的，录音开始前，设定最大录音时间(秒)，录音时间到后会自动停止。由于播放是通过声卡，存储的数据需要经过A/D转换后播出，放大倍数（播放时），用于设定将信号放大多少倍后播出，可以放大的最大倍数作为参考在下面给出。
点击<录音>开始记录数据，记录时可点击<暂停>按钮来暂时停止录音，再次点击<暂停>继续。录音结束会在右下方显示当前记录数据的路径，一般的，文件名为―wavfile X.wav‖或者―timefield X.txt‖X为序号依次增加。也可以通过点击<打开文件>打开以前录制的文件，此文件的路径也会显示在右下方的路径上。此时可以点击<播放>进行回放或者点击<分析结果>进行分析。分析窗口如下图所示：
分析窗口中，左上图为记录的时域曲线，左下图为从蓝色指针开始往后FFT分析点数个数据的频谱分析，移动蓝色指针，可以看到左下图的频谱在变化。
<放大>用于只显示两个指针之间的时域信号，<返回起始状态>还原时域曲线
<频率分析>进一步的进行频谱分析，可以指定采用的数据为FFT分析点数或者两个指针之间的数据，可以用来寻找峰值和某一频率的谐波失真；<幅值分析>用来考察所有数据及两个指针之间数据的幅值情况。
另外一个要说明的地方是D/A因子（仅WAV文件有效），由于WAV文件是16位的数字存储。数字结果与声压的转换因子填在此处，即单位为―1/Pa‖。存储的Wav时域信号除以此因子后显示在图像中。
5.2.2 双通道录音
双通道录音界面类似单通道录音，对两通道来说，无通道选择，对于四通道来说，需选
择左右通道，播放的时候，必须双音道的系统才能达到效果。
5.3 声级计模块
VA-Lab声级计模块主要用于环境噪声测试，因此声音测试和振动测试都包含在模块下，具体来分有三个子模块：声级计功能，振动计功能，噪声监控。
5.3.1 声级计功能
在确保测量设置中选择噪声测试后，选择测试/声级计模块/【一般声级计功能】或者直接双击左侧列表中的声级计模块下面的模块【声级计功能】进入测试界面，以双通道为例。
如上图所示，有两种模式，单通道和两（多）通道。对于每个通道来说，可以分别设置频率计权（A，B，C，Z）和时间计权（快，慢，脉冲）后测试其【时域曲线】，【声压级:SPL】,【累计百分比：LN】，【倍频程】（两通道的单通道可以对同一信号两种设置，不过图形只能显示一种设置，如上图），这里一般都需要根据实际要求设定。对整体来说，还可以进行测量模式设置：【连续采集】（<运行>后，按<停止>键结束测试）或者【有限时间采集】（<运行>后，测试时间完成后自动停止，同时也支持<停止>键。另外，通过勾选设定是否要保持声信号随着时间变化的记录，这个记录可以只有总声压级，也可以涵盖倍频程信息，1/1倍频程或者1/3倍频程。其中如果选择1/1Octave 保存的频率为从16Hz到16kHz，11个倍频带。如果选择1/3 Octave 保存的频率为从16Hz到20kHz，32个倍频带。
其他设置包括控制曲线是否在图像中显现及曲线颜色，如果勾选保存历史记录，测试停
止后，每个通道的随时间变化的曲线将以上图红框所示的文件名存储。
对于每个通道来说，同时测量的量包括：
√RMS: 均方根值，为一次采样点中所有测量值的线性平均。
√SPL: 计入时间计权的声压级值，【声压级:SPL】页面显示其随时间的变化曲线√MAX: 整体测量时间中的最大SPL值
√MIN: 整体测量时间中的最小SPL值
√PEAK: 整体测量时间中时域信号的最大正值
√LEQ: 整体测量时间中的等效连续声压级，由RMS值积分得来
√SEL: 整体测量时间中的声暴露级，由RMS值积分得来
√L10: 整体测量时间中，10%的时间噪声大于的声级值，【累计百分比：LN】页面显示L1-L99在测量过程中的变化。
√L50: 整体测量时间中，50%的时间噪声大于的声级值
√L90: 整体测量时间中，90%的时间噪声大于的声级值
√倍频程：【倍频程】页面图示显示各倍频程包括1/1和1/3倍频程的瞬时值。
如果保持了历史记录，可以通过点击<查询历史记录>来查看数据,如下图所示：
历史记录只能查看一个通道的记录历程，通过点击<打开文件>来读取数据，读取的文件为测试时在上文提到的红框里面显示的文件，对于同一通道来说，可以通过<添加文件>来同时显示不同时段的数据，此时<添加文件>下面的文件个数指出此时读入的文件有多少个。