LABORATORIOTYÖT

Tavoite, Toteutus, Aikataulu,
Mittausten suunnittelu, Tarkistuslista ennen mittauksia, Mittausraportti,
Esimerkkejä, Materiaalia

Laboratoriotyössä on tarkoitus käytännössä kokeilla akustiikan mittausta. Työn voi suorittaa lyhyenä tai laajana, joista lyhyt arvostellaan hyväksytty/hylätty ja laaja asteikolla 1...5. Laajan työn suorittajille kurssin arvosana muodostuu laajan työn ja tenttituloksen aritmeettisena keskiarvona. Lyhyen työn ja tentin hyväksytystä suorituksesta saa 4 opintopistettä. Laajan työn suorittajat voivat saada 4...7 opintopistettä, riippuen työn laajuudesta (tämä sovitaan tapauskohtaisesti).

Lyhyt työ toteutetaan ohjattuna laboratorio-olosuhteissa, mutta laaja työ voi periaatteessa olla melkein mikä mittaus vain laboratoriossa tai "kentällä" - josta suoriutuu noin kahdeksassa tunnissa.

Lyhyeen työhön ei tarvitse erityisemmin valmistautua, mutta kurssilla opitut mittalaitteisiin liittyvät asiat on hyvä osata. Laajan työn toteutus sisältää valmistautumisen (ennen mittausta pitää selvittää mittaukseen liittyvä teoriatausta sekä suunnitella mittausjärjestelyt - mittauspöytäkirjapohja), mittaussuorituksen, mittaustulosten käsittelyn ja raportin kirjoittamisen mittauksista.

Lyhyen työn optimisuoritus vie noin 5 tuntia (tutustumistyö+mittaus+raportointi). 7 opintopisteen saamiseksi laajan työn lasketaan vaativan noin 8 tunnin mittaukset ja raportointiin kuluvan noin 72 tuntia.

• Tutustumistyö Matlab-harjoituksena.
• Vapaavalintainen mittaus joko pareittain tai yksin.
• Mittaustulosten käsittely ja raportointi.

• Tutustumistyö ja töiden jako perjantaina 28.10.2011 klo 8-10, SH102. Tämän jälkeen vapaakenttämittaus-demonsraatio kaiuttomassa huoneessa.
• Joka perjantai yksi pari mittaa ohjatusti aamupäivän aikana. Tavoite saada mittaukset tehtyä syksyn II periodin aikana.
• Raportin kirjoitus tehdään omalla ajalla (raportointiohje laajan työn suorittajille), (mittaus- ja raportointiohje lyhyen työn suorittajille).

• MIT-laboratorion akustiikkamittauksiin soveltuvia mittalaitteita.
• Mittausmikrofonien ominaisuudet (tästä asennuslevykkeen kopio, ohje asennukseen)
  • B&K 4189, ser.nro 2305754
  • B&K 4189, ser.nro 2305755
• Mittauspöytäkirjasta
  • Kannattaa tehdä pohja jo suunnitteluvaiheessa - missä järjestyksessä tehdään mitäkin.
  • Lähtökohtana ajatus: pöytäkirjan perusteella mittaus on uusittavissa siten, että saadaan samat tulokset.
  • Kuka teki ja milloin
  • Mittaustapahtuman kuvaus
  • Mittausasetelma /-järjestelyt, mittalaitteista yleensä myös sarjanumerot
  • Järjestelmän asetukset
  • Mittausolosuhteet, mitkä voivat vaikuttaa lopputulokseen
  • Jos tallennetaan nauhalle, kellonajat, ID:t ym., mitä tapahtui milloinkin
  • Missä alkuperäinen mittausdata sijaitsee
• Jos mittaat sähköakustisia muuntimia (esim. kaiuttimia), suositeltava menetelmä on käyttää herätteenä MLS-sekvenssiä ja/tai sini-sweeppejä, jotka toistetaan CD-soittimella. Herätesignaali viedään sekä audiovahvistimelle, että DAT-nauhurin toiseen kanavaan. DAT-nauhurin toiseen kanavaan tuodaan mikrofonilta vastesignaali. Datan saa nauhurilta mikroluokassa olevalla "opettajan pc:llä" SP/DIF-liitännän kautta. Lisäksi käytettävissä on B&K:n XY-piirturi, jolla saa magnitudivasteen "tarkistuksia" varten paperimuodossa. Tältä sivulta löytyy MLS-sekvenssigeneraattori Matlabille, joka tallentaa käyttökelpoisen sekvenssin wav-tiedostoon. Lisäksi kannattaa CD:lle tallentaa ainakin 10s 1kHz sinisignaali (tältä sivulta löytyy generaattori Matlabille).

• Oletko sopinut mittausajankohdan (pvm+klo) harjoituksen ohjaajan kanssa? Ohjaaja varaa mittalaite- ja tilaresurssit sovituille ajankohdille.
• Onko mittaussuunnitelma tehty?
• Mitä mitataan?
• Miten mitataan? Laitteista ja teoriasta lisätietoja voi kysyä luennoitsijalta (puh. 040 5186876/Panu Maijala) tai assistentilta (huone SH109, puh. 040 579 4393/Kimmo Konkarikoski).
• Miten mittaustulokset käsitellään?
• Onko mittauspöytäkirjapohja valmiina?
• Onko mittausjärjestelyt selvillä?
  • Labrassa on CD-soitin, jolla voi toistaa audiolevyjen lisäksi CDR-/CDRW-levyjä. Laboratorion signaaligeneraattorit eivät suoraan sovellu akustiikkamittauksiin, joten järkevintä on generoida herätteet etukäteen ja toistaa ne CD-soittimella. Heräte voi olla esim. MLS-sekvenssi.
  • Jollet löydä koeasetelmaasi tarvittavaa laitetta MIT-laboratorion akustiikkamittauksiin soveltuvien mittalaitteiden listalta, kysy luennoitsijalta (puh. 040 5186876/Panu Maijala) tai assistentilta (huone SH109, puh. 040 579 4393/Kimmo Konkarikoski).
• Jos haluat säilyttää alkuperäisen mittaussignaalin DAT-nauhalla, osta oma nauha. Labrassa on muutama nauha, joita saa lainata.

• Tutkimusraportin muodossa, esimerkiksi: johdanto, tavoite, menetelmän esittely, tulokset, tulosten tarkastelu (mittausepävarmuudet, realistisuus), johtopäätökset ja yhteenveto. Liitteenä mittauspöytäkirja.
• Mittauspöytäkirja on erittäin tärkeä osa raporttia. Merkitse siihen mieluimmin liikaa seikkoja
• Sivumäärä vaihtelee huomattavasti tulosten visualisoinnin mukaan. 10 sivua on ehdoton maksimi (ilman liitteitä, kuvia voi laittaa liitteisiin..). Minimiä ei ole, kunhan asiat tulevat muuten kuin luettelona.
• Palautetaan sähköisessä muodossa (PDF), kahden viikon kuluessa mittauksista, CD:llä tai sähköpostin välityksellä luennoitsijalle. Sisällytä loppuraportissa käsittelemäsi signaalit "pakettiin".
• Lisätietoja voi kysyä luennoitsijalta (puh. 040 5186876/Panu Maijala) tai assistentilta (huone SH109, puh. 040 579 4393/Kimmo Konkarikoski).

• Psykoakustiikkakoe 1, äänenkorkeus ja -voimakkuus
• Psykoakustiikkakoe 2, kuulon integrointiaika
• Absorptiomittaus kaiuntahuonemenetelmällä
• Kaiuntahuoneen akustiset ominaisuudet
• Jonkin tilan akustiset ominaisuudet
• Vapaavalintaisen sähköakustisen muuntimen ominaisuuksien mittaus
• Oma ehdotus...

• Tutustumistyöohje: Mittaustulosten käsittely Matlabilla
• Tarvittavat tiedostot tutustumistyön suorittamiseksi.
• Lyhyen laboratoriotyön suoritusohje.
• Logaritminen sinipyyhkäisy 20-20000Hz, 5s. Tämä on myös lyhyessä laboratoriotyössä käytettävä herätesignaali.
• Lineaarinen sinipyyhkäisy 100-20000Hz, 1s.
• Edellinen sweep-signaali puhelinkaistan läpi (kaistanpäästösuodatettu 160-3500 Hz).
• MLS-sekvenssi matlabilla.