型噪声频谱分析仪

A W A6270+型噪声频谱分析仪

(频谱分析模块)

使用说明书

杭州爱华仪器有限公司

2005年6月

目录

第1章简介……………………………………………………………

第2章主要技术性能…………………………………………………

第3章测量界面介绍…………………………………………………

第4章使用方法………………………………………………………

4.1 手动1/1倍频程频谱分析……………………………………

4.2 自动1/1倍频程频谱分析……………………………………

4.3 手动1/3倍频程频谱分析……………………………………

4.4 自动1/3倍频程频谱分析……………………………………

4.5 1/1倍频程混响时间测量……………………………………

4.6 查看衰变曲线…………………………………………………

4.7 1/3倍频程混响时间测量……………………………………

4.8 数据调阅………………………………………………………

4.9 数据打印………………………………………………………

4.10 综合参数设置………………………………………………

4.10.1 测量参数……………………………………………

4.10.2 自定义参数……………………………………………

4.10.3 时钟日期………………………………………………

4.10.4 仪器信息………………………………………………第5章校准……………………………………………………………

第6章与计算机连接…………………………………………………

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第1章简介

AWA6270+型噪声分析仪是一款精密型噪声测量和频谱分析仪器,可配置不同的硬件和软件模块。用于各种工业噪声的测量和频谱分析,环境噪声和机场噪声的自动监测,以及混响时间的测量。

频谱分析模块由两部分组成,一是滤波器,一个是分析软件。它可以完成倍频程及1/3倍频程频谱分析和混响时间测量,频谱分析结果可以保存、打印、送入计算机。

第2章主要技术性能

1、测量指标:倍频程及1/3倍频程中心频率下的声压级,计权声压级,混响时间。

2、内置1/1和1/3倍频程滤波器,符合GB3240-1998 2级要求。

3、1/1倍频程滤波器中心频率点:31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000Hz。

4、1/3倍频程滤波器中心频率点:20、2

5、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000Hz。

5、混响时间测量范围0.3s~10s。

6、混响时间测量误差:小于5%±0.1s。

7、数据存贮:2000组以上。

8、LCD上直接显示频谱图或列表。

第3章测量界面介绍

以1/1倍频程分析为例来介绍,图3.1为1/1倍频程的第一个测量界面,在这个界面里显示出了大部分测量信息,包括组号、时间计权、量程、当前时间、标题和当前状态等。组号可以是从0001到9999,但不能手动设

图3.1

定;时间计权分快、慢两个,快计权用字母F表示,慢计权用字母S表示;量程有6档,分别为10-80、20-90、30-100、40-110、50-120和60-130;最下一行显示的是当前时钟时间,从左到右分别为年月日时分秒;标题提示的为当前的测量方式;当前状态指的是测量状态,包括“准备”、“运行”和“完成”。“准备”表示的是准备测量,在频谱分析方式下表示数据还没有写入存储器,还可以继续测量,在混响时间测量方式下此时按下“启动/暂停”键就开始测量了。“运行”在频谱分析方式下表示的是自动测量,此时按“启动/暂停”键则退出自动测量,在混响时间测量方式下表示现在正在做当前光标所指示的中心频率点的混响时间测量。“完成”在频谱分

析方式下表示的是自动测量自动结束或因为按了按键“输出”而保存了当前数据,此时不能再进行当前组的数据测量了,只能进行查看或打印,如果要进行下一组的测量只要按一下按键“启动”就可以进入下一组数据的准备状态。“中心频率点或频率计权方式”区域在这个界面显示的是计权方式,LA为A计权,LC为C计权,AP为线性计权,在图3.2中显示的为1/1倍频程分析的十个中心频率点。“测量结果”区域显示的是在其左边对应的中心频率点或计权方式测量得到的结果,没有测量结果时显示“——”,频谱分析方式下单位是分贝(dB),混响时间测量方式下为秒(S)。在界面中还有一个“测量的数据类型”区域,显示Lp表示为瞬时声级,T60表示的是混响时间T60。在界面的左上角有一个电池形状的图形,它表示的是在电池供电的情况下电池的电量,当电池显示满格时,电压为≥9.0伏,然后每减少一格电压下降0.5伏,当黑暗部分全部没有的时候则表示电池的电压已经不能满足系统的需要了。

图3.2

图3.2是1/1倍频程分析的第二个界面,它除了显示了图3.1中主要的信息外还把1/1倍频程滤波的十个中心频率点的测量数据显示出来,1/3倍频程滤波有30个中心频率点,所以要有3个这样的界面来显示。

图3.3

图3.3是最后一个界面,其中“组号”、“时间计权”、“量程”和“中心频率点或频率计权方式”跟前面介绍的相同,区别在该界面增加了一个频谱图,频谱图的横坐标是中心频率点,纵坐标为测量结果,只显示当前量程的70dB的动态范围,其分成7个等份格,一个格子有5个点,分辨率为2dB。

在混响时间测量界面里,跟前面介绍的界面有一点不同,混响时间测量从图3.2所示的界面开始,且不显示时间计权,具体见图3.4和图3.5。

图3.4

图中的瞬时声级指的是在光标所指的中心频率点进行滤波时的声压级。

3.5

过载和欠量程显示如图 3.6,在进入测量界面后并处在准备状态下当信号过载(或欠量程)时在显示电压的小电池下面会出现一个向上(欠量程为向下)的三角形,当信号不过载或不欠量程时三角形将消失。

图3.6

第4章 使用方法

按下仪器上端的“开/复位”按键,仪器屏幕上提示仪器型号及内部安装模块的名称。当内部安装了频谱分析模块、统计分析模块、积分采集模块时显示如下:

接着进入主菜单,显示如下:

光标在“测量”处按下确定键,可以进入测量子菜单,显示如下:

§4.1手动1/1倍频程频谱分析

打开仪器电源,进入测量子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/1倍频程分析”,按下“确定”键,仪器进入1/1倍频程频谱分析,显示如下:

仪器的光标指向LC,表明当前正在测量C声级,显示的数值每秒刷新一次,用户通过“△▽”键可以移动光标,从而改变测量的频率计权方式或中心频率点。光标移到最上一行后再向上移或光标移到最下一行后再向下移,则显示进入下一个测量界面。显示如下:

停留几秒,等待读数稳定后,此时测量结果比较准确,可移动光标到下一个中心频率点测量。按“输出”键,频谱分析结果被保存起来,如果仪器连接的有打印机,则频谱分析结果及频谱图可以在打印机上打印出来。想要进行下一组数据的测量,可以按一下“启动/暂停”键,仪器上方的当前状态变成“准备”,组号自动加1,用户接着可以按以上的操作方法进行下一组数据的测量。

进入测量界面后或测量结束,按下“确定”键,可以显示频谱图,如下:

用“△▽”键可以移动光标,从而移动中心频率。

在以上三个显示界面中:

按下“<>”键可以改变量程;

按下“设置”键可以将时间计权在快(F)、慢(S)之间切换;

按下“删除”键可以清除当前的测量结果,不在图形界面时光标移到LC处,并重新开始测量C声级,在图形界面光标则跳到坐标的最左边的。

按下“输出”键,如果当前的测量结果没有保存,则保存测量结果,并将测量结果送微型打印机打印,若打印机没有通电或连接,则提示:

此时按“确定”键可以打印,按“退出”键则不再打印。 §4.2自动1/1

倍频程频谱分析

打开仪器电源,进入测量子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/1倍频程分析”,按下“确定”键,仪器进入1/1倍频程频谱分析,显示如下:

按下“启动/暂停”键,状态显示变成“运行”,光标在LC 上停留5秒后移到LA,5秒后再移到AP,接下去是31.5Hz 、63Hz 、125Hz 、250Hz 、500Hz 、1kHz 、2kHz 、4kHz 、8kHz 、16kHz ,由于滤波要一定的稳定时间,所以每个中心频率点下要停留6秒左右,所有中心频率点的数据测量完成后,状态显示“完成”,频谱分析结果保存在仪器内的FLASH RAM 中。测量完成后按“输出”键,则可以将当前的测量结果打印出来。

自动频谱分析时,时间计权,量程不能改变,所以用户应事先选好时间计权及量程。如果在测量过程中一定要变,可使用手动频谱分析的方法。 §

4.3

手动1/3倍频程频谱分析

打开仪器电源,进入测量子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/3倍频程分析”,按下“确定”键,仪器进入1/3倍频程频谱分析,显示如下:

手动1/3倍频程频谱分析的操作与手动1/1倍频程频谱分析的操作相

同,用户可参考§4.1 手动1/1倍频程频谱分析。 §4.4 自动1/3倍频程频谱分析

打开仪器电源,进入“测量”子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/3倍频程分析”,按下“确定”键,仪器进入1/3倍频程频谱分析,显示同上。

自动1/3倍频程频谱分析的操作与自动1/1倍频程频谱分析的操作相

同,用户可参考§4.2 自动1/1倍频程频谱分析。

注意:频谱分析时,如果按下“退出”键,若缓存器中有数据的话,系统会提示是否要保存数据,按“确认”键则保存,按“退出”则不保存。 §4.5 1/1倍频程混响时间测量

打开仪器电源,进入“测量”子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/1倍频程混响时间”,按下“确定”键,仪器进入1/1倍频程混响时间测量界面,显示如下:

用“△▽”键移动光标到用户需要的中心频率,按下”启动/暂停”键,仪器开始按每秒120次进行采样,状态显示处显示“运行”。当测量的声级比最大声级低30dB时测量自动停止,并自动计算混响时间。运行过程中,用户只能用“退出”键停止测量,回到准备状态。多个中心频率下的混响时间测量出来后,按下输出键可以打印混响时间测量结果,按下“确定”键,可以进入图形显示界面,如下:

§4.6查看衰变曲线

当某一中心频率下的混响时间测量自动停下后,按下“设置”键可以查看衰变曲线。显示如下:

§4.7 1/3倍频程混响时间测量

打开仪器电源,进入“测量”子菜单,用“△▽”键移动光标到“1/3倍频程混响时间”,按下“确定”键,仪器进入1/3倍频程混响时间测量界面,显示如下:

再按“确定”键,仪器可以显示其它中心频率及图形显示界面,操作方法同§4.5 1/3倍频程混响时间测量。

§4.8数据调阅

打开仪器电源,进行主菜单,用“△▽”键移动光标到“调阅”,按确定键进入调阅状态。进入调阅状态后,仪器会将数据存储器内保存的数据按照组号由大到小排列出来(如图5.1),一次显示6组,如果多于6组则可以通过“

<>”键来翻页。

图5.1

注:数据类型处“1/1”表示1/1倍频程滤波,“1/3”表示1/3倍频程滤波,“oct”表示频谱分析,“T60”表示混响时间测量

在这个界面也可以将保存的数据删除,当想删除某组数据的时候,先将光标移到该组数据前面,然后按下“删除”键,这样仪器就会提示是否删除该组数据,按“确定”删除,按“返回”不删除。要查看具体的一组数据时先将光标移到该组数据前,然后按“确定”键进入下一个界面,如图5.2:

图5.2

数据的调阅界面和测量界面是一样的,操作方法也相同。在调阅状态

下,按下“删除”键也可以删除当前调阅组的数据;按下“输出”键可以

打印调阅的内容,如果打印机没有连接或没有连接好仪器会提示“请确认

打印机连接正常”,按“确定”继续打印,按“退出”键则取消打印。

§4.9数据打印

数据打印分单组打印、多组打印和全部打印三种情况。当需要全部打

印时可以在“主菜单”界面或“主菜单”下面的“测量”界面里按“输出”

键,此时打印的为存储器里保存的所有数据,并且在统计分析、24小时检

测、积分采集和机场噪声的测量界面里当为“准备”状态时按“输出”键

也为全部打印。多组打印是在调阅的初始界面里(图5.1)按“设置”键

选择光标所指的组为待打印组,该组变为反亮显示,移动光标可以用同样

的方法选择其他组,最多能选择16组,当要取消选中的某一组待打印组

时可以将光标指到该组,按“设置”键,取消该组的待打印资格,该组显

示变为原始状态。选择好了要打印的组后按“输出”键开始打印选择的组,

打印顺序为选择的先后顺序。单组打印除在上面章节里提到的情况外还可

以在图5.1界面里不选择待打印组而直接按“输出”键,此时打印的为光

标所指的组。

§4.10综合参数设置

打开仪器电源,进入主菜单,用“△▽”键移动光标到“综合参数设

置”,显示如下图:

在综合参数设置中又包含有4个子菜单:“测量参数”、“自定义参数”、

“时钟日期”和“仪器信息”。

§4.10.1 测量参数

图5.3

测量参数下又有多个选项,当用户购买的模块不同时,选项也有所不同,当购买了频谱分析模块时,此菜单下包含有“1/1倍频程分析”及“1/3倍频程分析”,两个菜单显示及操作是一样的。进入后显示如图5.3。

时间计权有两种,一个是图5.3中显示的快计权(F),另一个是慢计权(S),当光标指在时间计权的时候可以通过“

<>”键在F和S之间进行切换。

量程有6个10-80、20-90、30-100、40-110、50-120和60-130,通过“△▽”键将光标移到量程时可以通过“

<>”键改变量程。

以上参数设定好后按“确定”键保存当前设定的参数,也可以按“退出”键不改变原来的参数设置。

§4.10.2 自定义参数

进入之后有三个参数“自动进入”、“简单打印”和“延时测量”。“自动进入”的参数当为“是”的时候表示仪器在“主菜单”界面和“测量”界面会延时10秒进入光标指定的子菜单,如果为“否”,则不会自动进入;“简单打印”的参数当为“是”时,在打印统计分析和24小时检测的单组测量结果时将不打印统计图和累积图,打印积分采集和机场噪声的测量结果时不打印采集声级表和采集声级图,当参数为“否”时,上述不打印的也将打印。“延时测量”的参数表示的是在“统计分析”、“24小时监测”、“积分采集”和“机场噪声”的测量时按启动键后等延迟一段时间再开始测量,如果参数设置为5秒时,表示的是延迟时间为5秒,这个参数的设定范围为0~7秒,0秒表示不延迟。

§4.10.3时钟日期

进入后有两个选项,分别是“设定日期”和“设定时钟”。日期和时

钟的设定界面均是用“△▽”键移动光标,用在“<>”键加减光标所

指处的数值。

§4.10.4 仪器信息

进入仪器信息后显示如下:

存储器状态内包含两个选项,一个是“存储容量及剩余容量”,进入

这个选项后可以查看到存储器剩余的情况,另一个是“删除所有数据”,

当光标指向这个选项时按“确定”键,表示要删除仪器里的所有数据,此

时仪器会提示“是否删除所有数据?”,再次按“确定”键将会删除所有

的数据,按“退出”键将不删除数据并返回。

仪器版本号指的是AWA6270+内部软硬件的版本号,在软件版本里还

能看到该仪器里包括的软件种类(A,B,C)。

恢复出厂设置是将用户可以设定的参数全部变回出厂时的设置。当光

标指向这个选项时按“确定”键,表示要恢复仪器出厂的参数设置,此时

仪器会提示“是否恢复出厂设置”,再次按“确定”键将会恢复出厂时的

参数设置,按“退出”键将不改变当前的参数设置并返回。

第5章校准

仪器出厂时已经进行过校准与检定,所以一般情况下是不需要进行校准。但是在长时间不用、更换传声器和校准补偿值丢失等情况下需要重新校准,声校准一般使用声级校准器,声级校准器可以发出频率1KHz、声级为94dB的恒定声信号。该仪器的声校准是通过软件调整补偿值来实现的,补偿值有6dB的调节范围,如果超出6dB的补偿范围,则需要更换传声器,校准时所用的量程为40~110dB档,时间计权为快(F)、频率计权为A。具体操作方法如下:

在主菜单下用“△▽”键移动光标到“声校准”,按“确定”键进入校准界面,将声级校准器套在传声器上,按下声级校准器的开关,稳定几秒后,仪器上会有一个稳定读数,由于仪器采用的是1/2英寸声场型传声器,所以仪器上的读数应为93.8dB,如果不是,可以按下“启动”键,右上角显示“运行”,并提示“按‘确定’键完成声校准”,按“<>”键调节仪器上的读数,直到93.8dB为止。按“确定”键完成校准,新的补偿值被保存起来,如果按“退出”键,退到校准的准备状态,补偿值不变。再按“退出”键回到主菜单。

第6章与计算机连接

AWA6270型频谱分析仪可以和计算机相连,以便把仪器内的数据送到计算机中做进一步的处理。请参考AWA6270型频谱分析仪PC机软件使用说明。

基于MATLAB 的声音信号采集系统(论文)

基于MATLAB 的声音信号采集系统 野龙平 (陕西师范大学电子信息科学与技术,陕西) 摘要: 声音是各种信号传递与交流最直接的体现,因此对声音信号的研究有十分重要的意义。本文主要针对Matlab指令系统对声音信号的采集,作者利用Matlab 提供的数据采集工具箱, 介绍了倆种采集方法,简单分析并比较其优缺点。基于matlab的数据采集系统, 具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。 关键词: Matlab; 数据采集 0 引言 随着科技的发展,对于语音信号的采集已经有很多种方法,如基于单片机技术、VC,C++等编程、纯硬件电路,本文介绍的方法主要通过一款软件MATLAB。它是MathWorks 公司推出的一种面向工程和科学运算的交互式计算软件, 其中包含了一套非常实用的工具-- 数据采集工具箱。使用此工具箱更容易将实验测量、数据分析和可视化的应用集合在一起。数据采集工具箱提供了一整套的命令和函数, 通过调用这些命令和函数, 可以直接控制数据采集设备的数据采集。 作者简单介绍了一种用声卡进行语音信号采集和MATLAB 的数据采集工具箱进行分析处理的语音信号采集系统。经实验证明, 该系统可实现在线连续采集语音信号并进行分析和处理, 具有实现简单、性价比和灵活度高的特点。 1 语音数据采集系统设计 MATLAB 中提供了强大的数据采集工具箱( DAQ- Data Acquisition Toolbox) , 可满足控制声卡进行数据采集的要求。用户通过调用MATLAB 命令, 可对采集的数据进行分析和处理, 为用户带来了极大的方便。 语音数据采集过程如图1 所示。

图1 声卡采集声音信号有两种方式: 传输线输入方式(LineIn) 和麦克风输入( MicIn) 方式。LineIn 方式是通过传输线把其他声音设备, 如录音机等设备的音频输出信号连接到声卡, 通过声卡记录数据存入计算机。 本系统采用MicIn 方式, 即用麦克风接收语音通过声卡将音频信号存入计算机。利用MicIn 方式通过声卡采集数据有两种方法: 方法一是采用对声卡产生一个模拟输入对象进行采集, 方法二是直接利用MATLAB 数据采集箱中提供的的函数命令进行采集。 1. 1 方法1 本系统是以声卡为对象利用MATLAB 数据采集工具箱提供的环境完成数据采集过程, 麦克风成为数据采集系统中的传感器。数据采集过程与其他硬件设备无关, 只与声卡有关, 因此应对声卡产生一个模拟输入对象(AI) 。 数据采集过程的具体实现: 1) 初始化: 创建设备对象。 ai= analoginput(‘ winsound ’ ) 2) 配置: 根据数据采集硬件设备的特性, 增加通道和控制数据采集的行为。为AI 添加1 个通道, 设置采样频率和采样时间。 addchannel( ai, 1) freq= 8000; % 采样频率fs8000Hz set( AI, sampleRate, freq) %为模拟输入设备设置采样频率 duration= 2; %采样时间为2 秒 set (AI, SamplesPerTriffer, duration* freq) ; % 为模拟输入设备设置触发时间 3) 执行: 启动设备对象, 采集数据。 start( ai) ; %启动设备对象 data= getdata( ai) ; % 获得采样数据 4) 终止: 删除设备对象。 stop( ai) ; % 停止设备对象 语音信号输入 声卡 Matlab 数据采集箱 计算机

信号处理实验七音频频谱分析仪设计与实现

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频谱分析仪使用指南

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虚拟仪器技术 姓名:史昌波 学号:2131391 指导教师:孙来军 院系(部所):电子工程学院专业:控制工程

目录 1、前言 (3) 2、声卡的硬件结构和特性 (3) 2.1声卡的作用和特点 (3) 2.2声卡的构造 (5) 3、LABVIEW中与声卡相关的函数节点 (5) 4、LABVIEW程序设计 (6) 4.1程序原理 (6) 4.2程序结构 (7) 4.3结果分析 (9) 5、结束语 (9) 6、参考文献 (10)

基于声卡的数据采集与分析 1、前言 虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。在虚拟仪器系统中,硬件解决信号的输入和输出,软件可以方便地修改仪器系统的功能,以适应不同使用者的需要。其中硬件的核心是数据采集卡。目前市售的数据采集卡价格与性能基本成正比,一般比较昂贵1。 随着DSP(数字信号处理)技术走向成熟,计算机声卡可以成为一个优秀的数据采集系统,它同时具有A/D和D/A转换功能,不仅价格低廉,而且兼容性好、性能稳定、灵活通用,驱动程序升级方便,在实验室中,如果测量对象的频率在音频范围,而且对指标没有太高的要求,就可以考虑使用声卡取代常规的DAQ设备。而且LABVIEW中提供了专门用于声卡操作的函数节点,所以用声卡搭建数据采集系统是非常方便的2。 2、声卡的硬件结构和特性 2.1声卡的作用和特点 声卡的主要功能就是经过DSP(数字信号处理)音效芯片的处理,进行模拟音频信号的与数字信号的转换,在实际中,除了音频信号以外,很多信号都在音频范围内,比如机械量信号,某些载波信号等,当我们对这些信号进行采集时,使用声卡作为采集卡是一种很好的解决方案。 声卡的功能主要是录制与播放,编辑与合成处理,MIDI接口三个部分3。 (1)录制与播放

HS5660C型精密噪声频谱分析仪操作指导书

HS5660C型噪声频谱分析仪操作指导书 1目的 规范使用HS5660C型噪声频谱分析仪。 2 适用范围 适用于HS5660C型噪声频谱分析仪的使用及维护。 3 职责 3.1起草人负责编写和修改操作规程。 3.2现场检测人员必须按照仪器操作规程进行检测,记录检测结果。 3.3科室主任审查批准,发布实施。 4操作规程 4.1通电检查:开启声级计右侧面上电源开关,显示器应显示A声级,F快特性,显示模拟表针刻度,(如果在左上角出现“Batt”,表示电池不足。)此时加声压,显示数据应跟随变化表示正常。 4.2声校准:将声级校准器(94dB、1kHz)配合在传声器上,不振不晃,开启校准器电源,声级计计权设置A、C或Lin,声压级读数应93.8dB,否则调节分析仪右侧面灵敏调节电位器,校准完成取下校准器。如果用活塞发生器(124dB、250Hz),声级计计权必须设置在C或Lin,校准读数应指示在124dB。 4.3.1瞬时声级测量:开启电源开关或按“复位”键,工作方式即为瞬时A声级、F快特性、中量程测量。 4.3.2滤波器选频测量:在工作状态下按“计权”键,显示为Lin,然后按“频率”键,选择滤波器测量,其中心频率为(31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz)此时显示的数据为对应频率点的声级值。 4.3.3滤波器自动测量:在工作状态下按两次“方式”键之后按“定时”键可以选择每个频率点的测量时间(10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h),此时按“运行”键开始测量。 4.3.4整时24小时自动测量:工作状态下按“方式”键,显示“Regular”,此时按“定时”键可以选择每个小时的测量时间(10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h),按“运行键”后开始测量。数据采集完毕后计算结果并存储所有数据。4.3.5 Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、LN(L95、L90、L50、L10、L5)等数据的测量:自动测量操作为工作状态下按“定时”键设置测量时间(10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h、8h、24h),按选择键选择自动测量的内容(Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、LN),测量结束后也可以按“选择”键查看数据,此时按“运行”键进行新的一次定时自动测量。手动测量为工作状态下按“定时”键设置测量时间,按“运行”后开始测量,到一定时间后再按“运行”键,分析仪即暂停

matlab频谱分析仪

频谱分析仪 摘要频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,是一种多用途的电子测量仪器。随着软硬件技术的发展,仪器的智能化与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。本文介绍了一种使用GUI工具箱用matlab实现的简易虚拟频谱分析仪的设计方法。 关键词matlab,频谱分析仪,时域分析,频域分析

目录 1概述 (3) 2技术路线 (4) 3实现方法 (5) 3.1搭建GUI界面 (5) 3.2信号输入 (6) 3.2.1选择信号输入 (6) 3.2.2声卡输入 (7) 3.2.3读取wav文件 (7) 3.2.4信号发生器输入 (7) 3.3时域分析 (8) 3.4频域分析 (9) 3.5仿真 (10) 3.5.1声卡输入 (10) 3.5.2读取wav文件 (10) 3.5.3信号发生器 (11) 4存在的问题 (15) 5致谢...................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 (15)

1概述 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI,又称图形用户接口)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比,图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。MATLAB自带了强大的GUl工具[1]。在本文中,将利用MATLAB的GUI工具,设计出数字频谱分析仪。 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果,能分析1赫兹以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号[2]。目前已经有许多较成熟的频谱分析软件,如SpectraLAB、RSAVu、dBFA等[3]。本文将给出的则是通过MATLAB软件实现的基于FFT的数字频谱分析仪。 FFT(Fast Fourier Transformation),即为快速傅氏变换,是离散傅氏变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现,但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换,可以说是进了一大步[4]。 通过此次设计,能进一步掌握MATLAB软件开发过程的基本理论、基本知识和基本技能,熟悉基于MATLAB平台的若干信号处理系统开发及调试方法,且成本低,易于实现,容易修改,并可以进行仿真。该设计的进行可以为我们以后的学习工作奠定一定的基础。

频谱分析仪的使用方法

频谱分析仪的使用方法(第一页) 13MHz信号。一般情况下,可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否,以及信号的幅度是否正常,然而,却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常,用频率计可以确定13MHz电路信号的有无,以及信号的频率是否准确,但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而,使用频谱分析仪可迎刃而解,因为频谱分析仪既可检查信号的有无,又可判断信号的频率是否准确,还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号,特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外,数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的,所以在待机状态下,频率计很难测到射频电路中的信号,对于这一点,应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前,有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一简要介绍。 1.分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位,常用来表示放大器的放大能力、衰减量等,表示的是一个相对量,分贝对功率、电压、电流的定义如下: 分贝数:101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如:A功率比B功率大一倍,那么,101gA/B=10182’3dB,也就是说,A功率比B功率大3dB, 2.分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为: 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如,如果发射功率为lmw,则按dBm进行折算后应为:101glmw/1mw=0dBm。如果发射功率为40mw,则10g40w/1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来,为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下,惠普的频谱分析仪性能最好,但其价格也相当可观,早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜,国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多,其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1.性能特点 AT5010最低能测到2.24uv,即是-100dBm。一般示波器在lmv,频率计要在20mv以上,跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时,有的频率点测量很难,有的频率点测最不准,频率数字显示不

噪声频谱分析仪操作规程

噪声频谱分析仪操作规程 一、测量前准备 1. 装电池:5节5号干电池,如果连续测定8小时以上,使用高能碱性电池。 如使用外接电源,请注意正负极性。 2. 装传感器:将传感器对准前置级头子螺纹口顺时针旋紧。 3. 通电检查:开启电源开关,显示器应显示A声级,F快特性,显示模拟表针刻度,如果在左上角出现“Batt”,表示电池不足,应及时更换电池,此时显示的数据随声压而变化表示正常。 4. 声校准:将声级校准器(94dB、1kHz)配合在传声器上,开启校准器电源,声级计计权设置A或Lin,声压读数应是93.8dB,否则调节声级计右侧面灵敏度调节电位器,校准完成后取下校准器。 二、瞬时声级测量 1. 打开开关,选择快慢档,所显示的数值即为瞬时声压(A声级) 2. 按保持键则读数为最大声压(A声级) 三、测量时间设置 1. 按[定时]进入设定方式,再按[定时],测量时间依次为10s→1m→5m →10m→15m→20m→1h→8h→24h→Man→10s变化,若设定在1m时停止按键,表示自动测量时间为1分钟,其余类似。 2. 测量运行:设定好测量时间,按[运行]进入自动测量状态。显示“RUN”标记,到预定时间结束,“RUN”标记消失,显示“PAUSE”暂停标记。 3. 读取数据:按[选择],数据依次调出显示Leq→SD→Lmax→L95→L90→L50→L10→L5→Leq 四、频谱测量方法 1. 手动方式 [复位]→[计权]→显示“Lin”→[频率]→显示“.”表示1/1中心频率→[定时]设定测量时间→[运行]→显示“PUASE”读数为声压级 2. 自动测量 [复位]→[计权]→显示“Lin”→[定时]设定测量时间→连续按[频率]→直到1/1中心频率点全部选通,显示“.”→[运行]→自动测量自动记

Adobe-Audition-系列教程(二):频谱分析仪

Adobe Audition系列教程(二):频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用,有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobeAudition的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真!? 1. 频谱显示模式? Adobe Audition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Audition:数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形,即可进行频谱分析。这里我们新建一段20秒的对数扫频信号(本文大多选用直接建立的波形,以便了解信号原始波形的标准频谱特征),然后选择“View=>Spectral View”(视图=>频谱),如图1,或点击快捷工具栏的“Toggle between Spectral and Waveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭,即可将波形以频谱显示的方式显示出来,如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1

图2 图3 可以看到,横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的,即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KHz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的,看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。 图4

HS5671B噪声频谱分析仪说明书

一概述 HS5671B型噪声频谱分析仪既是一种测量指数时间计权声级的通用声级计,又是能测量时间平均声级的积分平均声级计和测量声暴露的积分声级计,它还能测量累计百分声级(统计声级),其性能符合GB/T17181-1997和IEC61672-2002标准对1级声级计的要求,同时也符合IEC1260和GB/T3241对1/1,1/3倍频程滤波器和的要求,对射频场敏感度属X类。 本仪器采用了先进的数字检波技术,具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽等优点。本仪器采用128×64点阵式液晶显示器带背景光显示,全中文界面,显示内容丰富,操作界面采用菜单方式,有汉字提示功能,用户操作简便,电池供电,测量结果可长期保存在仪器内,通过内置RS-232接口在现场或事后用微型打印机打印出来或送到计算机中去处理。 二主要技术性能 1 传声器:Φ12.7mm(1/2″)予极化测试电容传声器,灵敏度约30mV/Pa 频率范围:10Hz~20kHz, 2 测量范围:25dB~130dB(A) 30dB~130dB(C) 35dB~130dB(L) 3 频率范围:10Hz~20 kHz 4 频率计权:A、C、Lin计权 5 参考方向为电容传声器的轴向 6 参考声压级:94dB 7 时间计权:快(F)、慢(S) 8 检波器特性:数字检波,真有效值 9 仪器类型:1级 10 级量程分高、中、低三档: 高量程H 60dB~130 dB 中量程M 40dB~110 dB 低量程L 25dB~90 dB 每档线性范围≥60dB。以中量程为参考量程。 11 测量时间设定:Man (人工)、10s、1min、5min、10min、15min、20min、30min、1h、8h、24h、24h整时。 12 自动测量功能:Lp、Leq、LAE、LN(L5、L10、L50、L90、L95)、SD、Lmax、Lmin、E、Ld、Ln、Ldn、1/1、1/3滤波器自动测量、混响Tr、噪声数据采集等。*

Lab1 Spectrum Analyzer频谱分析仪的使用

LAB # 1 – ANALYZING SIGNALS IN THE FREQUENCY DOMAIN INTRODUCTION You have probably connected various equipment to an oscilloscope in order to test various characteristics; if so, you know that the oscilloscope display shows the user a graph of amplitude (voltage) vs. time. Amplitude is on the vertical axis and time is on the horizontal axis. In telecommunications, when dealing with radio frequency (RF) waves, it is often beneficial to view signals in the frequency domain, rather than in the time domain. In the frequency domain, the vertical axis is still amplitude (usually power), but the horizontal axis is frequency instead of time. TIME DOMAIN: Amplitude vs. Time FREQUENCY DOMAIN: Amplitude vs. Frequency In this experiment, we will look at the characteristics of an RF signal using an oscilloscope (time domain) and using a spectrum analyzer (frequency domain). This will prepare you for future labs that deal with frequency-domain signals. MATERIALS & SETUP ? 1 MHz Signal Generator ? Oscilloscope ?HP Spectrum Analyzer ?BNC T-Connector ? Coaxial Cables ?RF adapters Fig. 1-1

光纤声音采集系统

摘要:科技的发展带来许多电磁干扰或射频干扰的恶劣环境,要想解决电磁干扰问题的,必须从本质上改变麦克风的工作模式。文章提出了利用激光的传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点,研制一种基于光相位干涉的高灵敏度声音采集系统。光纤声音采集能够传送非常高的声音质量,适用于多种恶劣环境下的声音采集。 关键词:光纤声音采集、干涉型光纤传感器 引言: 麦克风在声场和电场中起着重要的沟通界面,它可将声音信号传至任何地方或者记忆装置。传统型的使用电磁场或静电场来产生动作,外部的强电磁场影响会阻绝这些装置的功能。本项目研制的光纤声音采集系统是一种新颖的声音信号传感器,在反射式强度型光纤传感器的原理基础上,利用激光来采集声音信号,由于它与传统的麦克风有着本质的区别,所以在使用方面具有很大的优越性。系统由非导磁材料制成,其主要工作本体是光,即使在强电磁场或高射频环境中也能正常工作。把光纤应用于麦克风,充分利用了光纤传感器体积小、结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰且光纤本身低损耗、耐腐蚀、安全可靠等优良特性。 1、系统结构 本系统利用干涉型光纤传感器的原理,开发基于光相位干涉的高灵敏度声音采集系统,由光纤传感探头、光路系统、光信号调制解调器等部分组成。 干涉型光纤传感器通常将被测量转化为光信号的相位,因此,相位测量是该类型传感器信号处理的基本要求。若直接对相位进行测量,那么有两个问题将限制系统的性能:一是系统受到环境的干扰时被测相位会产生随机漂移,从而引入测量误差,此外,相位漂移还会导致信号衰减;二是直接测相意味着直流检测,信号处理易受电路直流漂移的影响。针对这两个问题引出了相位生成载波技术。相位生成载波调制是在被测信号带宽以外的某一频带之外引入大幅度的相位调制,被测信号则位于调制信号的边带上,这样就把外界干扰的影响转化为对调制信号的影响,且把被测信号频带与低频干扰频带分开,以利于后续的噪声分离。 项目研制的光纤声音采集系统,在对传统michelson干涉仪加以改进的基础上,通过构造由光纤耦合器和振动膜组成的动态michelson干涉光路,能够将外界声压对振膜的作用转化为对光路相位的调制,得到的干涉光信号直接光电转换后即可解调还原声音信号。在多种干涉型光纤传感器的解调方法中,相位生成载波解调技术(pgc)由于是一种无源解调技术,并具有高灵敏度、大动态范围和好的线性度而得到广泛的应用。 2、系统原理 2.1光纤传感探头原理: 激光器发出的激光经耦合器到达传输光纤,由光纤出射的光束照射到振动膜上,传输光纤出射端面m1与振动膜构成一个干涉腔,从两表面反射回的光进行干涉,干涉光再经耦合器由光电探测器接收,外界声音信号通过改变干涉腔的光纤出射端面m1和振动膜之间的距离对光相位进行调制。系统中半导体激光器发出的光源光频随输入的调制电流线性变化,振动膜采用硅微技术进行研制。 2.2解调原理: 光纤声音采集系统中的调制解调器是由光源,光电转换器,高增益微弱信号放大电路,背景噪声消除器等组成。 光源向光纤传感头发射一稳定的激光,传感头内的振动薄膜被周围声音振动信号带动,从而对发射到振动薄膜上的激光进行相位调制后再反射回去,被调制的激光在光路系统里发生干涉,形成携带微弱声音强度的激光信号,光电转换系统的探测器将此激光信号转换成电信号,再经高增益微弱信号放大,pgc解调,噪声滤除,后将解调后的电信号还原成声音信号输出。

HS5671B型噪声频谱分析仪

HS5671B型噪声频谱分析仪 使用说明书

嘉兴恒升电子有限公司 注意事项:仪器所用的传声器是一种精密传感器,请勿碰撞,以免膜片破损,不用时应放置妥当。如人为损坏不属保修范围。安装电池或外接电源应注意极性,切勿反接,仪器长期不使用时应取下电池,以

免漏液损坏仪器。仪器应避免放置于高温、潮湿、有污水、灰尘及含盐酸、碱成分高的空气或化学气体的地方,避免阳光直射。请勿擅自拆卸仪器,如果仪器工作不正常,可送修理单位或厂方检修。如私自拆卸不属保修范围。 装箱清单: 1)HS5671B型分析仪一台 2)使用说明书一本 3)产品合格证一张 4)产品检定证书一份 5)程序软盘一张 6)计算机接口连接线一根 7)风罩一只 8)钟表起子一把 9)携带箱一只 以下根据订货要求另外提供 10)5m、10m、15m、20m延伸电缆一根 11)UP40TS微型打印机及连线一台 12)三脚架一只 13)声级校准器一只 14) 主机外接电源(6V)一只 18 一概述 HS5671B型噪声频谱分析仪既是一种测量指数时间计权声级的通用声级计,又是能测量时间平均声级的积分平均声级计和测量声暴露的积分声级计,它还能测量累计百分声级(统计声级),其性能符合GB/T17181-1997和IEC61672-2002标准对1级声级计的要求,同时也符合IEC1260和GB/T3241对倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器的要求,对射频场敏感度属X类。

本仪器采用了先进的数字检波技术,具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽等优点。本仪器采用128×64点阵式液晶显示器带背景光显示,全中文界面,显示内容丰富,操作界面采用菜单方式,有汉字提示功能,用户操作简便,电池供电,测量结果可长期保存在仪器内,通过内置RS-232接口在现场或事后用微型打印机打印出来或送到计算机中去处理。 本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高,可用于环境噪声的测量,也可用于劳动保护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量,还可以用于实验室进行噪声分析。 二主要技术性能 1 传声器:Φ12.7mm(1/2″)予极化测试电容传声器,灵敏度约 30mV/Pa 频率范围:20Hz~20kHz 2 测量范围:35dB~130dB(A) 40dB~130dB(C) 35dB~130dB(L) 3 频率范围:10Hz~20 kHz 4 频率计权:A、C计权 5 参考方向为电容传声器的轴向 6 参考声压级:94dB 7 时间计权:快(F)、慢(S) 8 检波器特性:数字检波,真有效值 1

Adobe-Audition-系列教程(二):频谱分析仪

AdobeAudition系列教程(二):频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用,有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobeAudition的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真! 1. 频谱显示模式 AdobeAudition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Audition:数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形,即可进行频谱分析。这里我们新建一段20秒的对数扫频信号(本文大多选用直接建立的波形,以便了解信号原始波形的标准频谱特征),然后选择“View=>Spe ctral View”(视图=>频谱),如图1,或点击快捷工具栏的“Toggle between Spectral and Waveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭,即可将波形以频谱显示的方式显示出来,如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1

图2 图3 可以看到,横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的,即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KHz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的,看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。

频谱分析报告仪地使用方法

频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下,可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否,以及信号的幅度是否正常,然而,却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常,用频率计可以确定13MHz电路信号的有无,以及信号的频率是否准确,但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而,使用频谱分析仪可迎刃而解,因为频谱分析仪既可检查信号的有无,又可判断信号的频率是否准确,还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号,特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外,数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的,所以在待机状态下,频率计很难测到射频电路中的信号,对于这一点,应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前,有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一简要介绍。 1.分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位,常用来表示放大器的放大能力、衰减量等,表示的是一个相对量,分贝对功率、电压、电流的定义如下: 分贝数:101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如:A功率比B功率大一倍,那么,101gA/B=10182’3dB,也就是说,A功率比B功率大3dB, 2.分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为: 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如,如果发射功率为lmw,则按dBm进行折算后应为:101glmw/1mw=0dBm。如果发射功率为40mw,则10g40w/1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来,为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下,惠普的频谱分析仪性能最好,但其价格也相当可观,早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜,国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多,其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1.性能特点 AT5010最低能测到2.24uv,即是-100dBm。一般示波器在lmv,频率计要在20mv以上,跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时,有的频率点测量很难,有的频率点测最不准,频率数字显示不稳定,甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题,即信号低于20mv频率计就无能为力了,如用示波器测量时,信号5%失真示波器看不出来,在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。

基于LabView的双声道声卡数据采集系统

基于LabView的双声道声卡数据采集系统班级:热动1007 姓名:刘堂俊学号:U201011568 在虚拟仪器系统中,信号的输入环节一般采用数据采集卡实现。商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机借口电路,但一般比较昂贵,计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统,它具有A/D和D/A转换功能,不仅价格低廉,而且兼容性好、性能稳定、通用性强,软件特别是驱动程序升级方便。如被测对象的频率在音频范围内,同时对采样频率要求不是太高,则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。 1.从数据采集的角度看声卡 1.1声卡的作用 从数据采集的角度来看,声卡是一种音频范围内的数据采集卡,是计算机与外部的模拟量环境联系的重要途径。声卡的主要功能包括录制与播放、编辑和处理、MIDI接口三个部分。 1.2声卡的硬件结构 图1是一个声卡的硬件结构示意图。一般声卡有4~5个对外接口。 图1 声卡的硬件结构示意图 声卡一般有Line In 和Mic In 两个信号输入,其中Line In为双通道输入,Mic In仅作为单通道输入。后者可以接入较弱信号,幅值大约为0.02~0.2V。声音传感器(采用通用的麦克风)信号可通过这个插孔连接到声卡。若由Mic In 输入,由于有前置放大器,容易引入噪声且会导致信号过负荷,故推荐使用Line In ,其噪声干扰小且动态特性良好,可接入幅值约不超过1.5V的信号。另外,输出接口有2个,分别是Wave Out和SPK Out。Wave Out(或LineOut)给出的信号没有经过放大,需要外接功率放大器,例如可以接到有源音箱;SPK Out给出的信号是通过功率放大的信号,可以直接接到喇叭上。这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。 1.3声卡的工作原理 声音的本质是一种波,表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。声卡作为语音信号与计算机的通用接口,其主要功能就是将所获取的模拟音频信号转换为数字信号,经过DSP音效芯片的处理,将该数字信号转换为模拟信号输出。输入时,麦克风或线路输入(Line In)获取的音频信号通过A/D转换器转换成数字信号,送到计算机进行播放、录音等各种处理;输出时,计算机通过总线将数字化的声音信号以PCM(脉冲编码调制)方式送到D/A转换器,变成模拟的音频信号,进而通过功率放大器或线路输出(Line Out)送到音箱等设备转换为声波。

频谱分析仪基础知识性能指标和实用技巧

频谱分析仪基础知识性能指标及实用技巧 频谱分析仪是用来显示频域幅度的仪器,在射频领域有“射频万用表”的美称。在射频领域,传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度,示波器测量频率很高的信号也比较困难,而这正是频谱分析仪的强项。本讲从频谱分析仪的种类与应用入手,介绍频谱分析仪的基本性能指标、操作要点和使用方法,供初级工程师入门学习;同时深入总结频谱分析仪的实用技巧,对频谱分析仪的常见问题以Q/A的形式进行归纳,帮助高级射频的工程师和爱好者进一步提高。 频谱分析仪的种类与应用 频谱分析仪主要用于显示频域输入信号的频谱特性,依据信号方式的差异分为即时频谱分析仪和扫描调谐频谱分析仪两种。完成频谱分析有扫频式和FFT两种方式:FFT适合于窄分析带宽,快速测量场合;扫频方式适合于宽频带分析场合。 即时频谱分析仪可在同一时间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号设置相对应的滤波器与检知器,并经由同步多工扫瞄器将信号输出至萤幕,优点在于能够显示周期性杂散波的瞬时反应,但缺点是价格昂贵,且频宽范围、滤波器的数目与最大多工交换时间都将对其性能表现造成限制。 扫瞄调谐频谱分析仪是最常用的频谱分析仪类型,它的基本结构与超外差式器类似,主要工作原理是输入信号透过衰减器直接加入混波器中,可调变的本地振荡器经由与CRT萤幕同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,再将混波器与输入信号混波降频后的中频信号放大后、滤波与检波传送至CRT萤幕,因此CRT萤幕的纵轴将显示信号振幅与频率的相对关系。 基于快速傅立叶转换(FFT)的频谱分析仪透过傅立叶运算将被测信号分解成分立的频率分量,进而达到与传统频谱分析仪同样的结果。新型的频谱分析仪采用数位,直接由类比/数位转换器(ADC)对输入信号取样,再经傅立叶运算处理后而得到频谱分布图。 频谱分析仪透过频域对信号进行分析,广泛应用于监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具,特别针对无线通讯信号的测量更是必要工具。另外,由于频谱仪具有图示化射频信号的能力,频谱图可以帮助我们了解信号的特性和类型,有助于最终了解信号的调制方式和机的类型。在军事领域,频谱仪在电子对抗和频谱监测中

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