声学测试音频基础:电声测量中的滑频分析

2024-12-17 20:00 183.233.81.70 2次
发布企业
深圳市实测通技术服务有限公司商铺
认证
资质核验:
已通过营业执照认证
入驻顺企:
19
主体名称:
深圳市实测通技术服务有限公司
组织机构代码:
91440300MADFLKA31U
报价
请来电询价
测试周期
5-7天
寄样地址
深圳宝安
价格费用
电话详谈
关键词
声学测试,声学检测,声学认证
所在地
深圳市罗湖区翠竹街道翠宁社区太宁路145号二单元705
联系电话
17324413130
罗工
17324413130
检测工程师
罗卓文  请说明来自顺企网,优惠更多
请卖家联系我

产品详细介绍






今天我们来深入探讨滑频(GlideSweep)分析的内容。上次我们已经介绍过扫描分析方面的知识,这次我们就把注意力集中到滑频上。
图片不知道大家还记不记得,在讲扫频分析时我们说过,扫频信号是随时间步进式增大的,执行测量也是在每步频率变化之后。滑频测量的过程完全不同。

滑频分析过程


图片滑频信号发出后,经过待测体,我们再接收经待测体发出的信号。下一步则通过 FFT计算出原始信号和接收到的这个信号的频谱。您可以看到频谱的示意图。接着会进行一个叫“逆卷积”的处理。这是个很复杂的数学过程,我们也可以说是将频谱进行了分解。或者换个在数学上不太准确更容易想象的说法,叫两个频谱的“互相关”。对两个频谱逆卷积后就得到了脉冲响应,或叫传递函数。有了脉冲响应数据就能得到各种不同的结果。比如电平,相位,失真等等。更美妙的是,我们还能测量更丰富的信息,像运行时间,延迟甚至混响时间 RT60等。您会发现,滑频测量完全不同于扫频,使用滑频的时候只要一个短暂的激发信号就能测量非常多的结果。当然,和所有测试类似,在进行滑频测试之前,我们要先设置一些参数。

起止频率


图片

图片


就是起止频率,也就是设置滑频信号的带宽。这项设置主要取决于待测体,测试环境和技术指标。我们建议还是看待测体的性能或者技术指标。如果待测体是扬声器,滑频范围要能覆盖喇叭的共振频率。我们看下面的示意图,这是一款低音喇叭的频率响应,频率从50 Hz 到 2 kHz。再看阻抗响应,可以发现这个带宽的起点就在共振频率点附近。要想得到更准确的结果,就要把带宽放宽。您可以看这幅图,我们把起始频率放到了 20Hz,这样才能得到低音喇叭完整的阻抗响应。顺便说一句,共振频率点对计算 ts 参数也很重要。


图片

图片

滑频周期



另一个重要的设置参数是滑频的周期,也即是它的时长。时间就是金钱,尤其在产线上。测试当然是越快越好。可这个值怎么确定呢?它肯定还是取决于待测体性能,还有环境因素。经过长期实践我们有一个经验,就是:


  • 如果测试频率是全频带,也就是 20 Hz 到 20 kHz的话,推荐滑频时长至少 1.5 秒到 2 秒,可以先用这个时长做评估测试;

  • 如果起始频率高一点,比如 100 Hz,那可以先用 800毫秒试试,也就是可以用更短的时间。


有了初步测试结果,您就可以进行下一步,优化测量时间,可以用试错法一步一步缩短测量时间。也就是您可以多测量几次,把结果和*开始的对比,只要结果一致,就可以再缩短时间,直到结果出现偏差为止。

图片

上图就是滑频周期和起始频率的关系,可以明显看出起始频率对测量周期的影响。滑频周期能减小到 0.1 秒,也就是100毫秒。 

声学反射



在声学测试中我们*常遇到的一个问题就是声音的反射。这个有什么好办法来对付吗?一个老办法是对测量结果进行平滑处理,让结果变成平滑的平均值。实践中这个处理一般用1/3倍频程分辨率。这个方法的优点和缺点都很明显,优点是它是*常见的方法,各种技术指标基本都用它作为结果;缺点当然就是不够真实准确。

可以来看一个例子,这是前面提到的那只低音喇叭的频率响应图:

图片

可以看到曲线抖动很大,有许多尖峰或者谷峰,它们很大程度都是由反射声造成的,这个结果并非**** 准确。我们对它进行平滑处理后,曲线就变成了这样:我们在技术指标里看到的都是这样的图。但它却掩盖了一些问题,比如说,之前的某些尖峰说不定就是喇叭本身的呢?他们并非全是反射声。不管不平滑还是平滑的曲线都不够准确。

图片


时间窗



我们还有第二种处理反射的办法,就是应用一个时间窗。

这是什么意思呢,我们来解释一下。图中是一个非常常见的声学测试配置,待测体是一只喇叭,他和麦克风放在治具里。

图片

我们用滑频信号进行测量后,直达声肯定先传到麦克风里,从周围反射来的声音也会被麦克风接收。反射可能远不止一次,所有这些都会被算到结果里。它的结果曲线是什么样呢?我们来看看:

图片

这幅图上面的曲线是时间和能量的关系,下面就是频率响应曲线。从能量时间曲线中可以看出声音传播的情况。第一个峰就是直达声,后面跟着许多的反射声,我们只要把后面传进麦克风的声音都屏蔽掉不就行了。通过时间窗就能很简单的实现,时间窗之后的声音不会被计算进结果里。我们可以得到一个非常漂亮平滑的频响曲线。**重要的是,这个曲线是非常准确的!它不像前面是通过后期处理平均得到的,而是原始数据,能**反映待测体特性。这就是时间窗的作用。时间窗有一个不足,就是会让我们丢失低频部分的信息,因为某些低频成分会和反射声一起被滤除了。这是一个缺点或者叫妥协。

消费电子产品测试



滑频信号在电子设备的测量里也能发挥很大的优势。像手机,平板这类设备可以播放音乐没有音频输入端,没办法把测试信号接入到待测体上。但我们可以播放存在内存里的信号进行分析。这是怎么实现的呢。还是看一个具体例子,现在要测量传输线的性能,但线缆延迟很高,我们通过缆线传输一个信号,但不知道要多久才能收到,对分析仪来说,必须知道测试信号输入的**时间才能同步测量。这和电子设备测量很类似。解决的办法是给滑频信号加一个头文件,头文件是一个特殊信号,由多个正弦波合成,能够被分析仪识别。一旦分析仪检测到头文件信号,就知道滑频信号来了,立刻同步测量,得到结果。和上面类似的应用是延迟测量。我们要测量信号延迟,或者说信号在整个链路中的传播时间。这是一个很重要的参数,比如蓝牙耳机,电视会议线路或信号处理设备的表现就受延迟影响。我们*大能测量 20秒延迟,通过闭环测试,仪器知道信号何时产生何时到达,从而计算出延迟。我们后面会演示这个测量。好了,今天的主要内容就是这些,欢迎交流讨论。


关于深圳市实测通技术服务有限公司商铺首页 | 更多产品 | 联系方式 | 黄页介绍
法定代表人罗卓文
主营产品ROHS认证、CE认证、FCC认证、CB认证、FDA认证、UL认证、CCC认证、GS认证、MIC认证、EK认证、PSE认证、E-MARK 认证等国际安全测试认证
经营范围一般经营项目是:电子产品、网络通信产品、汽车电子设备及配件的设计、技术开发及销售;智能电子设备、汽车配件、电子产品、五金配件、塑料配件的销售;服装、纺织品、针织品、日用百货销售;元器件、材料、仪器仪表、机电设备、输变电设备、高低压电器元器件及设备的检验、检测以及相关标准和技术的研发及咨询;仪器设备的销售及校准;第一类医疗用品及器械;经营电子商务;国内贸易;货物及技术进出口。(法律、行政法规、国务院决定规定在登记前须经批准的项目除外; 依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动),许可经营项目是:无
公司简介深圳市实测通技术服务有限公司是一家年轻的技术服务型公司,我们拥有富有激情,勇于追逐梦想的团队,我们努力创造好的创业环境不断吸引优秀的行业专家,海归人才,外籍专家及优秀毕业生加入。我们致力于国际化的视野在全球化背景下整合国内外法规,检测与认证资源,建立新型,专业化法规研究,检测与认证服务平台,从IT、AV、家电、灯具、汽车电子、服装纺织等电子消费类产品提供EMC电磁兼容、物理性能、环境可靠性、安全性 ...
公司新闻
顺企网 | 公司 | 黄页 | 产品 | 采购 | 资讯 | 免费注册 轻松建站
免责声明:本站信息由深圳市实测通技术服务有限公司自行发布,交易请核实资质,谨防诈骗,如有侵权请联系我们   法律声明  联系顺企网
© 11467.com 顺企网 版权所有
ICP备案: 粤B2-20160116 / 粤ICP备12079258号 / 粤公网安备 44030702000007号 / 互联网药品信息许可证:(粤)—经营性—2023—0112