音频分析仪

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音频信号分析仪的设计

音频信号分析仪的设计
设计 。


图 1 系统总 体框 图
l 系统 硬 件 电路 设 计
本系统 的硬件 电路 主要 由信号 预 处理 模块 、 号采 集 信 模块 、 号 的频 谱分 析模 块 、 钟触 发信 号 、 信 时 系统控 制模 块 和键 盘显示 模块 6 部分组 成 。系统组 成框 图如 图 1 所示 。
Ke w rs a do fe u n ysg a; FF y o d : u i rq e c in l T; a ay i ffe u n y n lsso we n lsso rq e c ;a ay i fp o r
O 引

音频信 号分析 仪是 一种 用来 对 被测 信 号进 行 频率 、 频 谱及 波形分 析 的 重要 测 量 工 具 。它 主要 利 用 频 谱 分 析 原 理, 频谱 分析是 把 信 号 的能 量 用 频 率 的 函数 显 示 出来 , 该 仪器广 泛应用 于 电声 测 量 、 频 制 作 、 号 分 析 乃 至 振 动 音 信
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第3卷 第 9 1 期
20 年 9 08 月
E LEC TR0NI C M EAS URE E M NT TE CH N0L0GY
音 频 信 号 分 析 仪ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 设 计
王金庭 夏春华
40 0 ) 3 2 5 ( 北经济学院电子3 程 系 武汉 湖 - 摘
要:本文介绍 了音频信号频谱分析的原理以及音频分析仪的硬件结 构和软件设计 。该设计是基于快速傅立叶变
换( F 的方法对采集 的音频信号进行频谱分析 , 到音频信号 的频率及功率 。F T算 法采用凌 阳 S C 0 1 F T) 得 F P E 6 A单片 机 C语 言实现 , 以完成 2 6 的 F T运算 , 可 5点 F 频率 分辨率达 到 10 Hz输入 信号 电压 ( 0 , 峰峰值 ) 以达 到 10mV~ 可 0 4V, 检测 出的各频率分量的功率之和不小于总功率值 的 9 , 6 单个频率功率误 差小 于 8 可测量被测正弦信号的失 %,

音频信号分析仪设计

音频信号分析仪设计
要 】基于 离散傅 里叶变换原理 , 以单 片机 和可编程逻辑 器件 F G P A构 成的最小 系统 为控制核心 , 由前级信 号
调 理 模 块 、 混 叠 滤 波模 块 、 D 3 抗 A 67检 波 模 块 、 / A D采 样 模 块 等模 块 构 成 。 采 用 数 字信 号 处 理 技 术 . F G 内部 完 在 PA 成 了 20 8点 的 浮 点 型 F 计 算 , 准 确 判 断 频 率 成 分 在 2 ~ 0k z 幅 值 范 围 在 01 一 0V 的 输 入 信 号 的 功 4 丌 能 0Hz 1 H 、 . mV 1 率谱 及 其 总 功 率 , 率分 辨 力 最 高 可 达 1 z 并 能 分 析 正 弦 信 号 的失 真 度 。系统 对 待 测 量 5S 新 一次 并 可 实 时 显 频 0H , 刷 示 。 另 外 还 增 加 了掉 电存 储 回放 显 示及 信 号 频 谱 显 示 的功 能 。
1 引 言
音频分 析是 以数字 音频信 号为分 析对象 , 以数 字
抗混 叠滤波模块 、 D 3 A 6 7检波模 块 、 / AD采样模块等模 块 构成 , 一步 提 高 了频 率 分辨 力 , 进 扩展 了数 据 的掉 电存储 与频 谱显示 的功能 。
d t r n h r q e c o o e t o h 0Hz l Hz n e p w r s e t m n e tt lp we ft e 0 1 mV一 e e mi e t e fe u n y c mp n n s f te 2  ̄ Ok .a d t o e p cr h u a d t o a o ro . h h 1 i p t s n 1 a d t e fe u n y r s l t n i u o 0 Hz T e sn s i a in l d s r o i a ay e as . O V n u i a . n h r q e c e o ui s p t 1 . g o h i u od l sg a it t n s n lz d l o i o

结合实例谈音频信号分析仪硬件系统

结合实例谈音频信号分析仪硬件系统

结合实例谈音频信号分析仪硬件系统【摘要】本系统利用fft法对音频信号进行频谱分析,应用at89c52芯片作为系统的核心。

再配以采样保持、程控放大等功能模块,构成了一个简易音频信号分析仪硬件系统,该系统可以对信号进行采集,并进行数据的频域处理,然后通过按键控制可在led 数码管上显示功率和频率。

【关键字】音频信号;单片机;采样保持;程控放大1 音频信号分析仪系统1.1系统构成考虑到虚拟仪器技术的特点,音频信号分析仪利用虚拟仪器技术,采用虚拟仪器的构建方式。

整个系统由信号采集、信号分析和信号显示输出三个部分组成。

1.2工作原理首先将信号采集到微处理器中并作预先处理,然后通过实时或延时方式实现上述各种数据分析,并将分析结果以图形方式输出或保存,从而实现整个系统的功能。

1.3硬件设计本文所设计的音频信号分析仪硬件构成如图1所示。

由此我们可以得到其硬件组成,在接下来的几个章节里将对整个硬件系统分模块进行分析。

图1 音频信号分析仪的硬件组成由上可知,输入信号通过程控放大后,由采样保持模块对信号进行采样,然后经过模数转换器,把模拟信号转换为数字信号后进行fft变换,最后进行数据上的显示。

2 输入模块输入模块由程控放大器及偏置两部分组成,下面将对其加以阐述。

2.1程控放大模块由于一般的100mv-2v的电压。

我们选择直通,也就是说信号没有衰减或者放大,但是若信号太小,8位的a/d转换器在2.5v参考电压的条件下的最小分辨力为1mv左右,所以如果选择直通的话其离散化处理的误差将会很大,所以若是采集到信号后发现其值太小,在20mv-250mv之间的话,我们可以将其认定为小信号,从而选择信号经过20倍增益的放大器后再进行a/d采样。

这样一来可以大大提高了采样的精度。

这里选用单边八通道多路开关cd4051和运算放大器ca741组成程控增益放大器,可以通过程序控制多路开关cd4051的二进制控制输入端,切换多路开关。

在设计中将采用单边八通道多路开关cd4051和运算放大器ca741组成程控增益放大器。

基于声卡和LabVIEW的音频分析仪设计与实现

基于声卡和LabVIEW的音频分析仪设计与实现

Th u i n ls sr me tb sdo o n ada dLa VI W ea doa ay i i tu n a e n su dcr n b E sn
Ga n k n,Ga n ig,W a gJn oBig u o Ru n n n ig,Ch n Co g e n
助 L b I W 开发 了音 频 分析 仪 , aVE 内容 包 括 音 频 的采 集 和 存储 、 频 的参 数 测 量 、 频 的谱 分 析 等 。测 试 结 果 音 音
表 明 , 音频 分 析 仪 丰 富 了计 算 机 网络 实验 功 能 , 面 形 象生 动 , 该 画 视觉 效 果 明显 。
传 统 的 音 频 分 析 设 备 多数 是 由硬 件 电路 构 成 ,
频 信号 分析 和处理 后 的结 果 可 显示 、 保存 和打 印 , 使 用 方便 。本 文 对基 于 声 卡 的虚 拟 音 频 分 析 仪进 行 设
计 , 现 了音 频 采 集 、 析 和 处 理 等 功 能 , 教 学 中 实 分 在
基 于 声 卡和 L b lW 的音 频 a VE 分 析仪 设计 与实现
高 丙坤 ,高 润柠 ,王 静 ,陈 聪
( 东北 石 油 大 学 电气信 息 工程 学 院 ,黑 龙 江 大庆 1 3 1 ) 6 3 8

要: 音频 分 析 设备 昂贵 、 新 周 期 长 、 扩性 差 , 此 , 于 一 机 网 络 中 的声 卡 , 用 虚 拟 仪 器 思 想 , 更 可 为 基 算 利 借
( ho fElc rc la nf r a i gi e i Sc olo e tia nd I o m ton En ne rng,N o t a tPe r e r h e s tolum nve st U i r iy,Da i 1 33 8,Chi ) qng 6 1 na

音频频谱分析仪仿真实验

音频频谱分析仪仿真实验

中 图 分 类 号 : 3 . 1 TM9 2 5
文 献 标 识 码 : A
文 章 编 号 : 7 ( 0 —0 1 —0 1 0 —9 6 2 0) 0 41 01 8 1 3 2
po(, e ) l tt x, 1 ;

1概述
本 文 在 M ATLAB仿 真 环 境 下 , 音 频 对
% o t 是 个 结 构 , 面 包 含 着 有 关 该 声 ps 里 音 文 件 的 所 有 信 息
% g a 返 回 当 前 轴 的 句 柄 并 设 置 c是 tte[ 画 左 右 声 道 声 音 波 形 ’) il(’ ]l
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真 界 面 播 放 该 声曹 文 件 、 示 音 频 输 入 信 显

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音频信号分析仪的设计

音频信号分析仪的设计

2 系统 分析 计算及 软件流程
2 1功率 谱测量 方法 . 对 于 周期 信 号 , 确 定负 载 电 阻为 R, 其 因各 频 率分 量 为 正弦 波 , 各 频 率 分 量 之 间 积 的 T时 间 内 的 积 分 为 零 , 得 信 号 功 率 为 : 可
P _【 + ; “+・ f = _ (ห้องสมุดไป่ตู้“+ ’)
能 , 用灵活。 文选用方案二。 运 本 1 2 系统 设计 思路 . 根 据设 计 要 求 , 文通 过 傅 立 叶 变 换得 到 信 号 的 各频 谱 分 量 , 本 进而测量音频信号的功率 , 频率 成分 , 周期 性 及 失 真 度 , 系统 工作 原理 如图1 示。 所 仪 器初 始 化 时 , 果信 号 偏 大 , 度检 测 器 检 测信 号 幅 度 后 增 如 幅 大 程 控 衰 减 器 衰减 ; 之 , 少 衰 减 。 终 可 使 得 送 给A/ 反 减 最 D的信 号 达 到 合理 的幅 度 , 时 通道 的增 益 和 信号 的幅 度 ( 于 正 弦 波 为有 同 对 效 值 ) 可以 确 定 。 / 也 A D将模 拟 信 号 变换 为 数 字 后 , US 经 B送入PC 机 中进 行 F T运 算 。 据 获 得 的通 道 增 益 , 以计 算 出信 号 的 各频 F 根 可 率分 量 的 绝 对 值 , 也就 推 算 出功 率 谱 的分 布 , 用 F T变换 所 得 数 利 F 据 经 过 分 析 处 理 完 成 失 真 度 分 析 , 周 期 信 号 判 断 功 能 及
i j 2 j 圈
—i 。 。 。 。 嚣 。 。
音 频信 号 分 析仪 的设 计
工程技术
丛海芳 杨超 苗莉莉 。 (. 1 长春 理工大 学 电子信 息工程 学院 长 春 1 0 2 ; 2 北 京航天 时代激光 导航技 术有 限责任公 司 02 3 . 北京 1 0 2 00 0 3 厦门市 冠准通讯 科技有 限公 司 . 福建 厦门 310) 6 8 0 摘 要: 本文 以单 片机 为基 础 , 用离散 傅里 叶变换 ( F ) 利 D T 对音频 信号进行 频 谱分析 。 系统 主要 由音频 信号放 大 , / 转 换 、 A D 频谱分析 、 结果显示 等部分组成 。 谱频率 分辨率 为2 H , 0 z 频谱测量频率 范 围为2 H ~1 0 0 z 0z 00H 。 关键 词 : 频谱分析 A D F T / F 中 图分 类 号 : TN9 l 文 献标 识码 : A 文章 编号 : 6 2 3 9 ( 0 0 I () 0 8 1 7 - 7 1 2 1 )2 e一0 2 —91 常用 频率分 析 方法有 : 扫频法 、 字滤 波法 、 F 法 。 数 F T 扫频 法 只适 方 案二 : 过US 接 I将 数据 传 送* P 机上 , 通 B Z l UC 在Pc 机上利 用快

Nti 语言清晰度STI-PA 使用 XL2 音频分析仪量测 应用手册

建筑群中的公共广播系统必须具有在紧急情况下指导人群逃生方向的能力。

这些建筑群包括机场,火车站,购物中心或者音乐厅等。

尽管如此,如果由于广播系统质量差而导致人群不能听清楚播放的通知,而不能安全逃离,由此导致的后果可能非常悲惨。

因此设计,安装并且验证公共广播系统的语言清晰度是必不可少的。

此外,还有很多其他应用(比如法律和医疗方面),也会应用到语言清晰度为其提供佐证。

STI, RASTI 或 STI-PA 是最常用的语言清晰度测试方法。

他们都基于同样的原理,其中 RASTI 和 STI-PA 是 STI 的简化版本。

此应用手册将介绍这几种方法的区别。

目录主观分析方法 2科学方法 3STI - 语言传输指数 6RASTI - 室内声学语言传输指数 6STI-PA - 公共广播系统语言清晰度 7我需要用 TalkBox 来测试 STI-PA? 10STI-PA 测试结果 11STI-PA 测试总结 12STI-PA 后处理过程 13若环境中一直存在脉冲噪音,我该怎么量测? 14语 言 清 晰 度 STI-PA使用 XL2 音频分析仪量测相关国家标准如图1所示-这些标准需要验证电声音响系统紧急用途:根据实际情况确定最低水平的语言清晰度,以防遇到紧急情况。

因而,严格监管下的语言清晰度不是一个主观测量,而是必须是经过验证的、多少有些复杂的方法,这些测量方法在IEC 60268-16中已经被标准化。

主观分析方法尽管频率响应,混响时间,失真,信噪比,和响度都和语言清晰度相关,但是即使将这些常规参量测量出来也不能完全确定语言清晰度。

当我们将其他因素考虑进去时,比如将声波指向性和环境条件考虑进去,我们现在碰到的问题是:在不同位置上,信息可被理解的程度如何?测量语言清晰度的一个基本方法是:让一个经过训练的人读一定数目字词,而那些具有代表性的位置上的人则分别写下他们认为已经明白的字词。

然后统计分析他们记下的结果,以百分比的形式表示被理解的字词正确率。

APX500音频分析仪使用简易图解

APX测试简易手册蓝牙播放器测试1. 在信号源路径中选择 bluetooth.2. 点击settings 进行配对连接。

3. 选择 A2DP Source HSP4. 点击Scan for devices 搜索被测产品5. 点击pair 进行配对6. 连接A2DP 协议7. 开始测试相关测试项目蓝牙主机 (Audio Gateway)的测试ml •嚼i*F w 口**™.“ Ij lhradn<^.lL r«i irrwT«r™iriUi>L4 血 & JC C DC kv«JE UtzSw 1-iitM-V Q DdQ ■V<rj| jp- 'lit 4*1mi"f二“_仃Tail Chicd Kll r^aravJ a VL*ar*L-R BE j»r 1__F^O-flrHia J-: 1HU*8C111h2 1-雌才播於器匕选择MSP largeL生扫描被测产品,lOOu3.配对也协议1()1005.F 1 TUrl E MXJ a❹ I LIAA 針T” E M 'EA+. □」IHweiiW L™isII |~~],_i l^val ^gfnx. □」TIM• Fr*f*w«fTT r~L 」W LP J t# Ax-34 fcvtne * L ,^J <illh,. CRmUril, I* T . _( In* vr-rlirjal fliiMbsH Fh EjL'lrwshl连接协议]片* 2fcj*:pj*. ' "“E L 「W■■Lu nln£<•:■*■_ | 5" i'Sa* njaz •.単 i© ,■ a2. 点击settings 进行配对连接。

3. 选择 A2DP link ( Hand-free 或者 headset)4. 点击Scan for devices 搜索被测产品5. 点击pair 进行配对6. 连接A2DP 协议7. 开始测试相关测试项目功放测试1. 根据实际接线,设置信号源的输出信号方式1蓝才输入测试/殛 <4閔・出rtHh P QSK I哲"出d 2T1讨2 1上i 妲曲■ *叶■ £} 电讣■!比电■卑"曲 liLF 1Li"丄/jT歼也卜_ L 丄Jf -同二I ■和三匸匹"S LK ^I L J V QJL Tmja I V I LE &Dlt| 0 ETror lai t• It hi mH Lmls • 口7 It Ou TrtlU* LJ ・J h ■电ii ・B 十二 j Sin-Jil t«[_]& gMttlJrr S rrik*i rh«r ・l Fl«4feAdj lifl H.TU MH1A*1 1上4・> ti/Lhr 4 nTf M . “li□ LoiiFh udi Tlw*.wtEIlj| 口 l|.:nnir.li|i i;® nrwchwri.J44VEDD B rJVnr< uQST F -I ^SOFT E hfi Idr-aChi选择协议-20krill p lEUsr*!、口4"財讪吓厂'-vrii rl-arZ XIBU I E打描产品hr-doL^lai rm Rf-'HraMiE M ISKI liliiii L —rl-才口打[=I J祝对AA 亍占■ hUti.JL ”. | | ■承!■'.-LlX…Filr 爭亡円岂已asuiewKn"± Preset Jpuls VflndoM Ne^>萨1 ■匕U 囹十剤J U |口I™? | 4;^Jdtls klqiln [j^a右li. _ 仙fZ P*lh "hjp::SJ :21 」-叵一g口-叵"詡壮Fxtklh叵一乳却心Fi」h他-总L.poj.Andie P-'Rci-;匚a APxB口亡£> nH T(Lat 3 D& Huth ©E TTOF□i__LU □L J—_ [TL J 匚—ELrF>T±TlCTLc^tl an 5 IH:*MFt艸4沁片久山a uCf . E£«ilJC1 *r*l 各I M Eft l4li t□CM C师二al IlwljLVsRii .* sre tiKroiBl tJ-i^i-B_j J i »j«p*4 F F■从弋用ti可□尸□咼L!(r □常□常nr □L□兰口皆□r LI ITLm4G BTBF;tl舐W E LtTel CJ. OOCOi klkDmUi^n g TOO 总-2C OK: k*k.) riiwc.4n»+K m吠轉TJBtlf .tvttl1JA Uni L ri>TO l>*fLD L at-t iu* F L I J H* ? ail ? t?F]DL'ffKitrtL™ Ptr'-dnwt Lrme-1. 理) mun Mi M«uv«Hbl .$8 63 Zh# ' Ji j *■ •Sf5+1. D|DVD、CD的测试1. 信号源设为none2. 分析仪接口设置与实际接线方式一致。

APx555音频分析仪音频测试仪操作说明书


測試步驟一之信號路徑設置
• 任何測試開始前
• Signal path setup 信號路 徑設置
①輸入/輸出(平衡、非平衡) ②通道數 2通道 ③測試帶寬設置
• 檢驗各項設置
• 提供檢驗設置是否正確的 方法
• 打開Generator開關 • 檢查輸出是否正確,如果
• 适用音頻分析儀
APx515 APx520, APx521 APx525 APx526 APx585 APx586 APx555
測量功能
• 輸出電壓 LEVEL • 總諧波失真 THD+N • 頻率響應 FREQUENCY RESPONSE • 分離度 CROSSTALK • 信噪比 SNR • 相位 PHASE • 互調失真 DIM,DFD,MOD,
BW52选件:超高带宽分析仪选件,带宽高达1MHz ADIO选件:Apx555标配,输入接口测试,Jitter 信号发生器 DSIO选件:用来进行芯片级别的数字信号测试,如I2S HDMI选件:增加HDMI接口到音频分析仪,用来分析具有HDMI接口的音频设备 PDM選件: 增加PDM碼流產生及分析功能; BT選件: 增加藍牙音頻產生以及分析功能; PESQ選件: 增加語音質量評估功能選件(軟件) SW-SPK-PT/RD:增加扬声器,麦克风生产线以及开放版声学测试功能(软件)
非平衡输入,主要用于消费类音頻
平衡输入,主要用于专业音响、广播领域 兩通道/四通道系列硬件
八通道系列硬件
數字輸入/輸出模塊
• 數字接口類型
Balance: AES3,EBU-3250,IEC60958-4
Unbalance: AES3-id,SPDIF, IEC60958-3
• 數字音頻格式

频谱分析仪的分类

频谱分析仪的分类频谱分析仪是一种常用的电子测试仪器,主要用于测量信号的频谱特性。

它可帮助工程师对电路、通信系统、音频和视频信号进行测试和调试。

频谱分析仪按照使用场景、功能和技术原理等多个方面进行分类。

本文将介绍常见的几种频谱分析仪分类。

按照使用场景分类实时频谱分析仪实时频谱分析仪(RTSA)可在非常短的时间内捕捉宽带的信号,并以高速率提供精细的频谱分析。

这种频谱分析仪可帮助验证无线系统的正确性,检测干扰源和跟踪无线信号。

实时频谱分析仪通常具有非常高的样本率,以及长时间的连续测量。

扫描频谱分析仪扫描频谱分析仪(SSA)是一种经典频谱分析仪,其设计主要是为了展示和分析频谱的性质。

扫描频谱分析仪具有简单的用户界面和操作方法,通过扫描整个频率范围来获得信号频谱分量的幅度和相位信息。

它适用于测量信号的谐波、噪声和杂散分量等。

矢量网络分析仪矢量网络分析仪(VNA)主要是用于测量高频电路中的S参数或Y参数,包括接口的反射和传输特性。

VNA能够测量散射参数并计算出网络的各种特性,如阻抗、VSWR,以及信号的传输损耗和反射损耗等。

按照技术原理分类超外差频谱分析仪超外差频谱分析仪(HSA)利用了构成频带混频器的倍频机理,可以扩大波特率和测量范围。

它具有很高的灵敏度和分辨率,经常用于射频和微波频段的测量。

该技术可以实现频谱观察和多轨道记录。

混频频谱分析仪混频频谱分析仪(PSA)涉及到复杂的运算和调制,但相对于常规输入电路而言,其频率响应曲线更加平坦。

PSA使用小型的混频器在下变频之前将输入信号变成低频信号,该技术相对于其他频谱测量技术而言,可提供更高的精度和分辨率。

FFT频谱分析仪FFT频谱分析仪是一种基于快速傅里叶变换(FFT)的频谱测量仪。

FFT频谱分析仪可以接受低频到射频范围内的不同信号,并将其转换为频谱分量,以确定信号的幅度和相位。

FFT频谱分析仪具有较高的FFT速度和精度,广泛应用于信号和系统分析、信号源搜索等领域。

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