Перейти до вмісту
Мікросистеми, Електроніка та Акустика
ISSN 2523-4447 · e‑ISSN 2523-4455 Відкритий доступ · CC BY-SA 4.0
Т. 31 · № 2 · 2026 чер 4, 2026 Акустичні прилади та системи

Експериментальне дослідження частотних характеристик MEMS-мікрофонів для моніторингу залізничного шуму

ВП
Віталій Р. Прус Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна
ОБ
канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна
Сторінки359669.1-359669.6 Опублікованочер 4, 2026 ЛіцензіяВідкритий доступ
PDF
ТОМ 31 · № 2 · 2026 Переглянути випуск

Анотація

Анотація – У статті представлені результати експериментального дослідження акустичних характеристик модульних MEMS-мікрофонів INMP441 та SPH0645 з метою їх застосування для моніторингу шуму на залізницях. Описано експериментальну методологію та технічні особливості вимірювальної установки в безлунній камері. Підхід до обробки сигналів базується на відносному порівнянні сигналів від протестованих мікрофонів із сигналами еталонного мікрофона та на оцінці спектральної щільності потужності за допомогою методу Велча в MATLAB, який потім використовується для побудови амплітудно-частотних характеристик. Основні результати дослідження включають отримані амплітудно-частотні характеристики досліджуваних мікрофонів у діапазоні частот 20–20000 Гц.

Ключові слова

#акустичний моніторинг #MEMS-мікрофон #амплітудно-частотна характеристика #діаграма спрямованості #залізничний шум

Посилання

  1. Topal E. A Review of MEMS Microphones. 2020. URL: https://www.researchgate.net/publication/393448310_A_Review_of_MEMS_Microphones
  2. MEMS Microphones Market – Industry Analysis, Size & Forecast URL: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/mems-microphones-market
  3. C. Peckens, C. Porter, and T. Rink, “Wireless Sensor Networks for Long-Term Monitoring of Urban Noise”, Sensors, vol. 18, no. 9, p. 3161, Sep. 2018. doi: 10.3390/s18093161
  4. M. Anachkova, S. Domazetovska, Z. Petreski, and V. Gavriloski, “Design of low-cost wireless noise monitoring sensor unit based on IoT concept”, Journal of Vibroengineering, vol. 23, no. 4, pp. 1056–1064, Jan. 2021. doi: 10.21595/jve.2021.21709
  5. M. O. Jakobsen, “Low cost MEMS accelerometer and microphone based condition monitoring sensor, with LoRa and Bluetooth Low Energy radio”, HardwareX, vol. 18, p. e00525, Jun. 2024. doi: 10.1016/j.ohx.2024.e00525
  6. S. A. Luniova, "Electroacoustics: a textbook for bachelor's degree applicants in the educational program "Acoustic electronic systems and technologies for processing acoustic information" specialty 171 "Electronics" [Elektroakustyka : navch. posib. dlya zdobuvachiv stupenya bakalavra za osvitnʹoyu prohramoyu «Akustychni elektronni systemy ta tekhnolohiyi obrobky akustychnoyi informatsiyi» spetsialʹnosti 171 «Elektronika»]" Kyiv: Ukraine: Igor Sikorsky KPI, 2020, p. 161.
  7. Svantek. Background noise. SVANTEK Academy. URL: https://svantek.com/academy/background-noise/
  8. MEMS Microphone Breakout – SPH0645LM4H. Adafruit. URL: https://www.adafruit.com/product/3421
  9. Omnidirectional microphone module INMP441 URL: https://beegreen.com.ua/vsespryamovanij-mikrofonnij modul-inmp441-i2c-z-nizким-energospozhivannyam-esp32-17822
  10. “pwelch — Welch’s power spectral density estimate”, in MATLAB Signal Processing Toolbox Documentation, The MathWorks, Inc.. URL: https://www.mathworks.com/help/signal/ref/pwelch.html
  11. M. H. Same, G. Gandubert, G. Gleeton, P. Ivanov, and R. Landry, “Simplified Welch Algorithm for Spectrum Monitoring”, Applied Sciences, vol. 11, no. 1, p. 86, Dec. 2020. doi: 10.3390/app11010086
  12. V. Välimäki and J. Reiss, “All About Audio Equalization: Solutions and Frontiers”, Applied Sciences, vol. 6, no. 5, p. 129, May 2016. doi: 10.3390/app6050129

Ліцензія

CCBY-SA 4.0
Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Авторське право (c) 2026 Віталій Р. Прус, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов (Автор)

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

Практичний метод оцінювання безпечних звуків для осіб із ПТСР

Анастасія Володимирівна Паренюк, PhD Дмитро Володимирович Паренюк, PhD, дослідник Катерина Л. Руденька

Мета. Дослідження має на меті вивчити зручність використання та ефективність методу оцінювання безпеки акустичного середовища щодо потенційно небезпечних стимулів для…

#ПТСР #акустика навколишнього середовища #MFCC #спектральна густина потужності
с. 359648.1-359648.12
10.20535/2523-4455.mea.359648

Акустична локалізація повітряних об’єктів та практична оцінка її точності

д-р техн. наук, проф. Сергій Анатолійович Найда, д-р техн. наук, доц. Олександр Іванович Дрозденко, канд. техн. наук, доц. Павло Васильович Попович, PhD, Assoc. Prof. Kateryna Serhiivna Drozdenko, канд. техн. наук Олександр Ігорович Нижник, канд. техн. наук Ярослав Іванович Старовойт

Через активне використання повітряних об’єктів виникає потреба в пасивних засобах їх виявлення. У роботі проведено експериментальне дослідження автоматизованого…

#обробка акустичних сигналів #локалізація джерела звуку #мікрофонні масиви #формування променю
с. 359830.1-359830.7
10.20535/2523-4455.mea.359830

Двостороння система попередження учасників дорожнього руху на базі мікроконтролера ESP32

Ірина Брика, Наталія Юріївна Філіпова

У цій роботі розглядається завдання підвищення безпеки дорожнього руху шляхом розробки двонаправленої системи попередження учасників дорожнього руху. Запропонована…

#безпека дорожнього руху #двостороннє оповіщення #сенсорне злиття #імітаційне моделювання
с. 354779.1-354779.10
10.20535/2523-4455.mea.354779

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Схожі статті

1-10 з 54

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.