1. 引言

“柔性測試”技術是以相關技術為依托，滿足測試測量需求的係統設計與實現技術。它以虛擬儀器技術、測試測量技術、機電一體化技術、軟件技術、通信及網絡技術為核心，是現代測試技術的代表之一，它的特點有： (1)適用性：滿足多種測試環境要求
，提供多種測試性能，融合多種信號測試能力
；(2)靈活性：發揮模塊化、插件化、分布式設計的靈活性，根據客戶需求改變測試係統的功能及性能；(3)可擴展性：跟進相關技術進展，實現測試能力的不斷提高。噪聲源定位分析係統（Sound Source Localization System，簡稱SSLS）正是基於“柔性測試”技術開發的
，具有靈活性
、適應性
、拓展性等特點的現代測試係統，其在設計伊始便將“柔性測試”技術貫穿於係統的每一個環節。

1. 係統結構

SSLS的係統結構如圖1所示：

圖1 係統結構

基於“柔性測試”技術設計的SSLS由麥克風陣裝置

、傳輸線纜和主機組成：
麥克風陣裝置擁有獨特的設計（標準陣列）：共有8根橫梁，每根橫梁上放置8支內置麥克風。每根橫梁通過SMB接口使每支麥克風與主體支架相聯，在主體支架中心安置的攝像頭
，用於拍攝實景。整個裝置的特點是：靈活、小巧
、輕便、易於安裝――當其中一支麥克風出現問題
，隻需更換相應橫梁，無需作其他改變；當需要增加或減少麥克風時，隻需安裝或拆卸相應橫梁。整個麥克風陣裝置充分體現了“柔性測試”技術的靈活性和拓展性。

圖2 麥克風陣列裝置

傳輸線纜用於將陣列裝置轉換的電信號同步傳輸至係統主機

，它具有長度一致、通道之間隔離與屏蔽等特點。
主機是SSLS的核心
，硬件部分包括PXI機箱、控製器以及多通道動態信號采集卡。8塊動態信號采集卡實現聲音信號的同步采集，尤其帶有抗混疊濾波功能，具有精度高
、動態範圍大等特點，專為動態信號采集而設計。PXI機箱背板總線為信號采集提供可靠保證：跨板卡的兩個通道同步采集1kHz信號，相位差保證在0.1度內；控製器為實時測試和控製應用程序提供了高性能平台。SSLS采用LabVIEW環境開發的係統軟件，該軟件能夠控製係統硬件進行多通道聲音信號的同步采集與分析；caiyongboshuxingchengjishujisuanshengchangfenbu
，ranhoujiangshengchangfenbutudiejiazaishijingtupianshang，zhiguandifanyingchuzaoshengyuandeweizhi。xitongruanjianhaijubeizhenxingxiaoguofangzhengongneng，yonghukeyiduigenjuhuanjing、xinhaotexingdengyinsupeizhideduozhongmaikefengzhenxingjinxingxiaoguofangzhen，huoqusuopeizhenxingdeceliangxiaoguo，weixuanzeheshidezhenxingtigongyiju
，jubeihenqiangdeshiyingxinghetuozhanxing。

圖3 定位分析演示圖

1. 柔性技術的完美體現

作為“柔性測試”技術的創始者和堅定的實踐者，我們將“柔性測試”技術滲透到SSLS設計的每一個環節，具體表現在：

1. 定位算法的選擇：考慮到聲場狀況、噪(zao)聲(sheng)設(she)備(bei)的(de)多(duo)樣(yang)性(xing)等(deng)問(wen)題(ti)，係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)了(le)波(bo)束(shu)形(xing)成(cheng)算(suan)法(fa)。這(zhe)樣(yang)陣(zhen)列(lie)裝(zhuang)置(zhi)就(jiu)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)采(cai)用(yong)規(gui)則(ze)陣(zhen)列(lie)
   ，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)夠(gou)采(cai)用(yong)許(xu)多(duo)不(bu)規(gui)則(ze)的(de)陣(zhen)列(lie)，如(ru)螺(luo)旋(xuan)陣(zhen)，隨(sui)機(ji)陣(zhen)等(deng)，使(shi)得(de)定(ding)位(wei)的(de)應(ying)用(yong)麵(mian)更(geng)加(jia)廣(guang)泛(fan)，能(neng)夠(gou)應(ying)對(dui)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)狀(zhuang)況(kuang)；
2. 軟硬件平台的選擇：利用虛擬儀器技術
   ，選擇PXI硬件平台。因為PXI總zong線xian具ju有you很hen大da的de數shu據ju吞tun吐tu能neng力li，能neng夠gou滿man足zu多duo通tong道dao動dong態tai數shu據ju的de同tong步bu采cai集ji需xu求qiu，同tong時shi方fang便bian以yi後hou增zeng加jia或huo刪shan除chu通tong道dao，使shi得de係xi統tong具ju有you很hen好hao的de擴kuo展zhan性xing和he靈ling活huo性xing
   ；
3. 軟件技術：kaolvdaoshiyongshikeyifangbiankuaisudegenghuangezhongzhenliezhuangzhi，xitongruanjianshejishi，caiyongmokuaihuashejisilu
   ，dangcaiyongbutongzhenxingdezhenliezhuangzhishi
   ，caozuozhezhixudaoruxiangyingzhenxingpeizhiwenjianjike
   
   ；
4. 係統設計時還結合了其它設計技術，比如陣列裝置的設計
   ，采用了模塊化接口技術，使得陣列裝置的擴展
   、組裝與拆卸都方便快捷。

1. 係統功能 

SSLS可以使得聲音“可視化”，能夠幫助聲學工程師“看出”被測噪聲對象的聲場分布、找出各主要聲源點的位置，是從複雜的聲音信號中提取有用信息的利器，其具備的功能有：

1. 聲源定位：顯示分析平麵內各處的聲場相對能量之大小，根據該能量分布圖可找出各個主要聲源的位置
   ；
2. 識別不同聲源：顯示指定頻帶上的聲場分布情況，從而在嘈雜的聲音環境中識別出不同頻帶上的主要聲源
   ；
3. 聲源信號分離與分析：congfuzadeshengyinxinhaozhongfenlichuzhidingweizhideshengyuanxinhao，ranhouduigaishengyuanxinhaojinxingshengyinhuifangyupinpufenxi
   ，yonghuyekeyiduifenlichulaidexinhaojinxingzidingyifenxi
   ；
4. 頻譜分析：根據用戶設置，可對特定時間段的聲信號進行頻譜分析；
5. 聯合時頻分析：以時間、頻率為坐標軸，顯示聲音信號能量譜信息。

1. 係統特點：

SSLS充分融合了“柔性測試”技術和聲音處理技術
，具有如下特點：

1. 多聲源定位：在允許的分辨率範圍內，係統能夠同時對多個聲源進行定位。
2. 方便的陣列放置：係統區別於一般的近場聲全息方法，無須將麥克風陣列貼近被測對象表麵（d<<λ），在增大了係統的“視野”的同時，還避免了近場聲全息方法對陣列位置的局限性。
3. 靈活的陣形配置：係統的陣形能夠根據不同的聲場情況進行靈活配置，從而獲得理想的分析效果，因此係統能夠應用於多種不同的聲場狀況。
4. 直觀的顯示方式：係統在被測對象圖片上顯示聲場能量分布，通過觀察圖片就可以直觀的看出被測對象上聲源所在的位置。

1. 小結：

“柔性測試”技術是在複雜、多變的市場壓力下產生的新興測試技術，該技術的最大優勢在於它可滿足不同製造行業的複雜
、多變的測試測量需求。“柔性測試”技術整合了虛擬儀器
、測試測量
、機電一體化、網絡通信及軟件等多種技術，是泛華測控在測試測量行業多年技術沉澱的一種提煉。SSLS秉承了“柔性測試”這一理念
，將及時、有效的滿足客戶需求視為終極追求，充分考慮需求多變性、複雜性以及成本可行性等因素
，具有很強的靈活性

、適應性、拓展性，能夠滿足客戶多種聲場狀況分析的需要

，易安裝
，易維護
，充分順應現代測試係統的發展方向，是“柔性測試”技術的完美體現。