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音頻分析儀的四種分析方法分享

2019-09-17 [1235]
   音頻分析儀的四種分析方法分享

  1、時(shí)域分析

  時(shí)域分析通常是將某種測試信號輸入待測音頻設備,觀(guān)察設備輸出信號的時(shí)域波形來(lái)評定設備的相關(guān)性能。常用的時(shí)域分析測試信號有正弦信號、方波信號、階躍信號及單音突變信號等。例如將正弦信號輸入設備,觀(guān)察輸出信號時(shí)域波形失真就是一種時(shí)域分析方法。

  方波分析具有良好的突變性及周期性,通過(guò)觀(guān)察設備對方波信號的輸出信號波形能夠很好的檢測設備的各項性能,因此方波信號成為常用的時(shí)域分析信號。

  階躍信號分析比較簡(jiǎn)單,主要用來(lái)檢測音頻設備對于信號突變的響應靈敏度。階躍信號分析的參數通常兩個(gè),就是階躍響應信號的上升時(shí)間和脈沖寬度。上升時(shí)間越小,設備對于信號突變的響應越靈敏,瞬態(tài)特性越好;脈寬越小,設備的阻尼特性越好,系統越穩定。

  正弦信號在某個(gè)時(shí)刻峰值突然升高,形成突變,就是單音突變信號。由于單音突變信號的能量集中在一個(gè)很窄的頻率范圍,因此常用單音突變信號檢測音頻設備在某個(gè)特定頻率的響應情況。單音突變信號的主要用途是快速判定某些音頻設備,例如揚聲器的阻尼特性等。

  2、頻域分析

  頻域分析是音頻分析的重要內容,頻域分析的主要依據是頻率響應特性曲線(xiàn)圖。前面提到的正弦檢測、脈沖檢測及大長(cháng)度序列信號檢測都能夠得到設備的頻率響應。頻率響應曲線(xiàn)圖反映了音頻設備在整個(gè)音頻范圍內的頻率響應的分布情況。一般來(lái)說(shuō)曲線(xiàn)峰值處的頻率成分,回放聲壓大、聲壓強;曲線(xiàn)谷底處頻率成分聲壓小、聲音弱。若波峰和波谷起伏太大,則會(huì )造成較嚴重的頻率失真。

  3、時(shí)頻分析

  時(shí)頻特性描述了音頻設備在時(shí)間軸上隨著(zhù)時(shí)間的變化其頻域特性的變化情況。時(shí)頻特性不僅在頻率的變化過(guò)程中描述了音頻設備的響應狀態(tài),而且還在時(shí)間的變化過(guò)程中描述了音頻設備的響應狀態(tài),也就是從三維的角度全面地描述了音頻設備的響應特性。對于放音設備而言,主觀(guān)聽(tīng)感的評述,如低音是否干凈,背景是否清晰,層次是否分明,音場(chǎng)的深淺等均與音頻設備的時(shí)頻特性均有密切關(guān)系。音頻設備的時(shí)頻特性是客觀(guān)評價(jià)音頻設備性能優(yōu)劣的一個(gè)很重要的方面。

  4、失真分析

  音頻設備的失真包括諧波失真、互調失真、相位失真及瞬態(tài)失真等幾類(lèi)。音頻測量中重要的是諧波失真,諧波失真,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是聲音信號經(jīng)音頻設備重放后多出來(lái)的額外的諧波成分。從聽(tīng)眾的角度看,不同的發(fā)聲物體所發(fā)出的聲音是由不同的基波和諧波構成的,聽(tīng)眾可以根據聲音的特性分辨出發(fā)聲的物體。如果功率放大器將某種樂(lè )器所發(fā)出的樂(lè )音(樂(lè )音由基波和諧波組成)放大,經(jīng)揚聲器放音后,對基波和各次諧波的波形形狀、幅值和相位均能無(wú)失真的重現出來(lái),則可以認為是高質(zhì)量的放音;否則,揚聲器所放出的聲音聽(tīng)起來(lái)煩躁、別扭,則諧波失真已經(jīng)達到無(wú)法忍受,甚至使人無(wú)法分辨發(fā)聲樂(lè )器的種類(lèi)。因此,諧波失真是音頻設備的重要性能指標。

  諧波失真的測量方法有兩種,一種是以正弦信號輸入待測設備,然后分析設備響應信號的頻率成分,可以得到諧波失真。另一種更簡(jiǎn)單的測量方法是首先利用帶阻濾波器濾除響應信號中的基頻成分,然后直接測量剩余信號的電壓,將其與原響應信號作比較,就可以得到諧波失真。顯然第二種方法得到的諧波失真是THD+N,由于采用了信號的總電壓值代替了基頻分量電壓值,因此得到的諧波失真比實(shí)際值偏小,且實(shí)際的諧波失真越大,誤差越大。

  在實(shí)際的音頻測量時(shí),通常在一定的頻率范圍內選取若干個(gè)頻率點(diǎn),分別測量出各點(diǎn)的諧波失真,然后將各諧波失真數值以頻率為橫坐標連成一條曲線(xiàn),稱(chēng)為諧波失真曲線(xiàn)。