票据打印机噪声的声强测量法声源识别

     随着现代信息技术的迅猛发展,打印机产品已越来越融入人类社会;打印机在工作时会产生或大或小的声音,特别是打击式打印机会产生巨大的噪音,危害使用者的健康。低噪声打印机将成为未来打印机市场的技术竞争点。要降低打印机噪声,就应利用现代测量工具,找出其主要声源的部位、频率等,然后有针对性地采取必要的降噪措施。

    票据打印机是多声源的复杂动力机械,利用噪声源的分析方法发现工作噪声主要来自打印针击打纸张、步进电机及纸张进给机构等运动部件(图1),进一步确定产生噪声的主声源,对打印机降噪具有很重要的意义。

    1 声源识别常用方法

    1 . 1 分步运转法[1]

    对于某些机器来讲,有些部件是可以分别运转的,若能在开动或者断开这些部件的情况下分别测量所辐射的噪声,就可以把引起的噪声的原因分解开来,从而判断机器的主要噪声源。对于一台复杂的机器设备,其各部分的运转是相互联系的,某一部分停止工作会影响其它部件的运转。因此,只让其中一部分工作而不影响其它部分的运转往往是不容易实现的,因而这种方法的使用局限性很大。

    1. 2 频谱分析法

   根据噪声源的频谱特性确定主要噪声源的方法称为频谱分析法。通过噪声频谱图,一方面,可以了解噪声源的频率分布,如该噪声源是以低频为主,还是以中频或高频为主;另一方面可以确定一些峰值噪声的来源。利用频谱分析法可以粗略地估噪声评价点的声能来源。

    从打印机整体噪声频谱图(图2)中可以看出打印机整体噪声在900Hz左右有个很大分量,打印头振动频谱图(图3)说明打印头有901. 52 Hz的振动频率,步进电机振动频谱图(图4)说明步进电机有905. 25 Hz的震动频率,打印头与步进电机频谱对比图(图5)得出步进电机与打印头振动频率非常接近。鉴于以上所述,打印头与步进电机所产生噪声在频率上非常接近,无法判断那部分为主声源。

    另外对于票据打印机而言,其各部分的运转是相互联系的,某一部分停止工作会影响其它部件的运转。因此,票据打印机的主声源测试不宜用上述二法进行。

    1. 3 声强测量法

    在实际噪声源的诊断中,由于各声源的频率结构往往十分复杂,声源之间的相互干扰及声源的传递通道千差万别,致使在实际诊断过程中,对各声源之间进行有效地判别很困难,而且传统的声压法和声功率法测量机器声级的大小受测量环境的影响很大。因为它们是标量,难以确定声源的方向和位置。

    声强是矢量,其测量不受环境的影响能在现场进行。声强测量也属非接触测量,不受声源类型的限制。通过声强测量,不但可测得声源声强级的高低,同时可识别声源的方位,确定声源的位置,揭示声幅射面声强分布的规律特性。