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使用LabVIEW和工業(yè)標準計算機簡化音頻測量

作者: 時間:2010-06-21 來源:網(wǎng)絡 收藏

  聲音強度測量

  最常見的可能是聲音強度。聲音強度定義為聲壓的動態(tài)變化。通常測量參照人類可以產(chǎn)生聽覺的臨界值(通常為20μP)進行度量,并且按照對數(shù)強度比例用分貝進行表示。在進行聲音強度測量時,您通常使用加權濾波和平均。SVT能夠方便地進行多種聲音強度測量。在圖12中,我們給出了計算基于采集數(shù)據(jù)的不同聲音壓力。還可以進行重復測量,計算反響次數(shù)或是一定時間內的等效噪聲強度。

使用SVT從采集數(shù)據(jù)計算多個聲音強度測量

圖10:使用SVT從采集數(shù)據(jù)計算多個聲音強度測量。

  音階分析

  分數(shù)音階分析是分析音頻與聲學信號中廣泛使用的技術,因為這種分析展示了類比于人耳響應的特性。這個過程包括通過帶通濾波器發(fā)送時域信號,計算信號的均方值以及在方塊圖上顯示這些數(shù)值。ANSI與國際電工委員會(IEC)標準定義了音階分析儀的規(guī)范。帶通濾波器特性與圖表通過所需的頻率帶和所需的音階分數(shù)定義。NI DSA板卡以及SVT能夠創(chuàng)建與國際標準完全兼容的分數(shù)音階分析儀。SVT包含符合ANSI和IEC標準的VI,它們可以進行全音階直至1/24音階分析。圖11展示了使用SVT進行三分之一音階分析。

基于ANSI標準完成1/3音階分析

圖11:基于ANSI標準完成1/3音階分析。

  頻帶功率

  頻率測量常用于音頻應用中。SVT包含用于頻率分析的強大工具。我們有用于基帶FFT、基帶子集分析與zoom FFT的工具,它們能夠獲取功率譜、功率譜密度等等。SVT Power in band.vi是頻率譜分析VI之一。它計算指定頻率范圍內的總功率。如圖12所示,您可以從功率譜、功率譜密度、幅值譜或連續(xù)輸出功率譜中獲得頻帶功率。結果根據(jù)輸入單位,用適當?shù)膯挝贿M行表示。

找出指定頻帶中的功率

圖12:找出指定頻帶中的功率。

  頻率響應

  進行頻率響應分析的目的通常是得到被測系統(tǒng)頻率響應函數(shù)(FRF)的特征。FRF表示在頻域中輸出對輸入的比例。FRF曲線是音頻設備中的典型規(guī)范。有多種方法可以得到FRF,雙通道頻率分析可能是其中最快的方法。交叉頻譜方法根據(jù)兩個輸入生成頻率曲線,它們通常是被測單元(UUT)的激勵和響應。

  頻率響應分析需要的常見配置要求使用UUT的寬帶激勵(通常是噪聲信號或多音高信號)。然后同時采集UUT的激勵和響應。完成雙通道頻率分析可以獲得UUT的頻率響應和相位響應以及信號連續(xù)性。為了改進FRF測量,您可以對響應取平均值,通過對FRF取平均值,您可以獲得更為精確的響應曲線。這個方法的優(yōu)點是能夠克服噪聲、失真和非相關效應。它唯一的局限性是頻率信噪比可能比掃頻測量低。圖13展示了基于SVT從采集到的激勵與響應中獲得波特圖的 VI。

使用跨頻譜方法獲得頻率響應函數(shù)

圖13:使用跨頻譜方法獲得頻率響應函數(shù)。

  結論

  這里討論的測量只是用于的簡介。將硬件與軟件整合在一起完成整個測量過程,包括采集數(shù)據(jù)、分析與顯示。的強大功能和靈活性可以擴展系統(tǒng),生成多個測量結果、自動化測試、生成報告,從而可以提高性能并且降低總成本。


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關鍵詞: LabVIEW 音頻測量

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