声学信号基础知识-倍频程
声学名词之倍频程
声学名词之倍频程前面说了音程和倍频程的基本概念,这里再说说常见的分数倍频程。
在音箱测试信号中,还常用分数倍频。
如1/3 Octave, 1/6 Octave,1/12 Octave。
他们把一个倍频程再分成3份、6份或12份。
在分的时候,仍要求相邻频率之比为常数。
例如f4 = 2* f1。
f1到f4为倍频音程,分成3份,则有f1 →f2, f2→f3, f3 →f4且f4 /f3 = f3/f2 = f2/f1 = D =const。
所以F4 = D*f3 =D*D*f2 = D*D*D*F1。
已知f4/f1 = 2。
即D*D*D =2,D 等于2的1/3次方。
则 D=1.26如果F1=40、 F4=80,则:F2=40*1.26=50F3=50*1.26=63F4= 63*1.26=801/6 Octave 相邻频率之比为2的1/6次方,为1.125。
1/12 Octave相邻频率之比为2的1/12次方,为 1.06。
人耳对频率的分辨能力,高音差2音分已经能分辨,差8个音分大多数能分辨。
专业工作者可区分相差0.1Hz的两个音叉。
钢琴调音师能准确的把 27.50 Hz调到26.8~27.2Hz,以满足人们的听觉音程和倍频程分享关于音程和倍频程的基本概念。
在频率轴上两个音高之间的距离称为音程。
一个8度音程称为倍频程(Octave)。
人耳听觉范围(以20Hz为基频)可分为10个倍频程。
20-40-80-160-320-640-1280-2560-5120-10240-20480每个倍频程分为12个半音,每个半音可分100音分。
∴一个倍频程有1200音分。
钢琴最低27.50Hz,最高4186.01Hz。
每一倍频音程有12个半音,相邻两个半音频率之比为2的1/12次方21/12=1.059。
BBM声学培训--倍频程
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德国米勒贝姆振动与声学
BBM 噪声振动测试
BBM声学培训 -倍频程及声品质
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倍频程
人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz,在声音信号频谱分析一般不需要 对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见,人们把20Hz到20KHz的声频 范围分为几个段落,每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比, 即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明,当声音的声压级不变而频 率提高一倍时,听起来音调也提高一倍。 若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍,即频率之比为2,这样划分 的每一个频程称1倍频程,简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之 间再插入两个频率,使 4个频率之间的比值相同(相邻两频率比值=1.26倍)。 这样将一个倍频程划分为3个频程,称这种频程为1/3倍频程。 所以我们通常使用的31段均衡器也称为1/3倍频程均衡器。 两个频率相比为2的声音间的频程,一倍频程之间为八度的音高关系,即 频率每增加一倍,音高增加一个倍频程,图示均衡器的的各频点之间就是倍 频程关系。倍速录音用双卡录音机录音时,为了节省录音时间而设置的功能, 倍速录音的磁带速度是正常录音的两倍,所花时间缩短了一倍,监听录音效 果时,声音为快速播放效果,音调升高一个八度。这就是不为人们所熟知的 倍频程! 总结一句话定义倍频程就是,频率为2:1的频率间隔的频带.
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倍频带声压级
倍频带声压级百科一倍频带声压级,可听声的频率从20-20000Hz,高低相差1000倍。
为方便,通常把宽广的声音频率变化范围划分为若干较小的段落,叫频带或频程。
中文名倍频带声压级频率20-20000Hz高低相差1000倍频带宽广的声音频率变化范围实际应用中,两个不同频率声音相互比较时,起作用的不是它们的差值,而是两个频率之比值。
噪声控制领域对频率作比较的概念称倍频程或倍频带。
如两个频率相差一倍,称这两个频率之间相差一个倍频带。
在一个倍频带(程)宽频率范围内声压级的累加称为倍频带声压级。
如100与200是相差一个倍频带,在100-200之间有很多频率的声音。
这些声音的声压级累加后即是倍频带声压级。
实际中直接用仪器测量。
百科二声音在某一频带中的频带声压级是该频带内所有声能的有效声压级。
使用频带声压级时,除了指明基准声压外,还必须指明频带宽度及其中心频率。
通常使用的还有:①声压谱级:声音在某频率的声压谱级就是以该频率为中心、宽度为1赫的频带中所有声能的有效声压级;②倍频带声压级:声音的倍频带声压级是频带宽度为一个倍频带时的频带声压级,该倍频带的中心频率必须指明;③1/3倍频带声压级:声音的1/3倍频带声压级是频带宽度为1/3倍频带时的频带声压级。
该1/3倍频带的中心频率必须指明。
倍频带声压级约比1/3倍频带声压级高5分贝。
声压级从听阈到痛阈,声压的绝对值相差1000000倍。
显然,用声压的绝对值表示声音的大小是不方便的。
为了便于应用,人们便根据人耳对声音强弱变化响应的特性,引出一个对数量来表示声音的大小,这就是声压级。
单位:分贝(dB)外文名:SPL 公式:SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]人耳识别一般讲,低于这一声压值,人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了。
显然该可听阈声压的声压级即为零分贝。
声压级dB(A)分贝表如下:0分贝:人耳可听见最微弱的声音10分贝:针掉地声音20分贝:手表运行声40分贝:安静的办公室50分贝:普通谈话55分贝:开始影响睡眠的声音65分贝:开始影响工作的声音80分贝:繁忙的主干道90分贝:嘈杂酒吧100分贝:切割机工作110分贝:球磨机工作120分贝:飞机起飞时的声音130分贝:近处的开炮声135分贝:步机射击170分贝:一吨烈性炸药爆炸声压,就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
什么叫做1倍频程和13倍频程?
什么叫做1倍频程和13倍频程?
声音问听到的频率范围是很宽的,一般20~20000HZ的声音是可以听得见的。
频率在人耳听感的响应是音调,声音的频率低,人耳感觉的音调也低,反之,声音的频率高,人耳感觉的音调也高,频率提高1倍,音调升高八度,称为1倍频程。
20~20000HZ约为10个倍频程。
噪声对建筑声学的许多测量都是采用1倍频程或1/3倍频程。
相关定义
波长分析是通过对电磁波波谱的研究,了解电磁波的能量在不同波长上分布的情况,从而了解波源的特性及深入研究电磁波的产生、传播、接收和对设备的影响等方面的问题。
但是,对电磁波的连续谱或复合谱中的每个波长成分都进行分析是不容易的,也是没有必要的。
为了研究方便,常把整个波长范围按一定规律划分为若干个相连的波段,每一波段称为一个波带。
根据相邻两个波带之间的关系,划分的方法有等波长带宽、等比波长带宽等。
在电磁波研究中,常用等比波长带宽的方法划分波段,即按倍波程划分波长区间。
倍频程频率点
倍频程频率点
倍频程频率点是指信号在经过某一电路或系统时,通过该电路或系统后,输出信号的频率与输入信号频率相比,经过多少倍才相同的那一点。
倍频程频率点在电路设计和系统调试中十分重要,它能够帮助我们判断电路或系统的性能以及找到最佳工作状态。
下面,我们来详细了解一下倍频程频率点。
1.理解频率响应曲线
在电路或系统中,输入信号的频率与输出信号的幅度响应曲线被称为频率响应曲线。
通过绘制频率响应曲线,我们可以清晰地看到输入信号在电路或系统中的响应情况。
在这条曲线上,我们可以找到其幅度响应为0dB时的频率点,这个频率点就是倍频程频率点。
2.求取倍频程频率点的方法
(1)寻找最大幅度
我们可以通过找到频率响应曲线上幅度最大的点,然后继续水平往右画线直到遇到幅度比最大幅度小3dB的点,这个点就是倍频程频率点。
(2)测量3dB的带宽
在频率响应曲线的幅度响应为0dB的频率点两侧分别找到响应下降3dB的点,将两个点的频率值相减,得到的差值就是3dB带宽,倍频程频率点就是3dB带宽的两倍。
3.利用倍频程频率点优化电路设计
倍频程频率点不仅仅是一个重要的性能指标,而且它还可以帮助我们优化电路设计。
在一些特定的电路或系统中,我们可以通过调整电路或系统的相应参数,将倍频程频率点向高频端移动,以达到最佳性能。
总之,倍频程频率点是一种十分重要的频率指标,它可以帮助我们深入了解电路或系统的性能,从而为电路或系统的设计和调试提供
有效的参考依据。
如果我们想要设计出更加优秀的电路或系统,就必须深入理解倍频程频率点,并掌握相应的求取方法和优化技巧。
【听力学名词释义(14)】倍频程
【听⼒学名词释义(14)】倍频程什么是中⼼频率和带宽?⼈⽿听⾳的频率范围为20Hz到20k Hz,在声⾳信号频谱分析⼀般不需要对每个频率成分进⾏具体分析。
为了⽅便起见,⼈们把20Hz到20kHz的声频范围分为⼏个段落,为了便于测量和分析,也为了测试仪器设计和制造的可能性,将其以频率范围划分成若⼲个连续频带,每个频带成为⼀个频程。
频程的划分采⽤恒定带宽⽐,即保持的上、下限之⽐为⼀常数。
实验证明,当声⾳的声压级不变⽽频率提⾼⼀倍时,听起来⾳调也提⾼⼀倍。
每⼀个频带的上限频率f i2 (最⼤频率)和下限频率f i1(最⼩频率)遵循以下关系:fi2=2n ·fi1f i2:第i个频带的上限频率f i1:第i个频带的下限频率n:倍频程数,n=1,1/2,1/3,1/12等每⼀频带的上限频率和相邻的下⼀个频带的下限频率相等,这叫做邻接条件,即fi2=fi+11各个频带在频率轴上的位置,⽤该频带的中⼼频率f i0 来表⽰,它定义为频带上下限的⼏何平均值:fi0=√fi1·fi2频带带宽B i定义为上、下限频率之间的频率跨度:Bi=fi2-fi1由上述的式⼦可得:fi+10=2n·fi0可见,各频带的中⼼频率也满⾜倍频程关系。
当倍频程数n确定后,⽐例带宽即B i/f i0是⼀个常数。
按照以上的规律划分的频带称为n倍频程,即1倍频程(简称倍频程)、1/2倍频程、1/3倍频程,按此原则设计的带通滤波器组称为n倍频程式滤波器。
在⾳乐学中,1倍频程被称为⼋度,两个同名⾳符之间的频率是双倍的,即频率每增加⼀倍,⾳⾼就增加⼀个倍频程。
在噪声和振动测量中,1倍频程和1/3倍频程较为常⽤。
其中,1/3倍频程是使⽤的最多的,因为其频带划分更接近于⼈⽿。
在声学中,1000Hz是很重要的,在名词解释等响曲线中(详见【听⼒学名词释义(1)】等响曲线)就将其作为响度级——⽅的基准频率。
因此,规定了1000Hz 为声学测量中所⽤频率系列的基准频率。
声学基础知识介绍
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二 聲音的特性參數
倍频程定义为两个声音的频率或音调 之比的对数(以2为底), 其公式为: n=㏒2 f2/f2 f1为基准频率; f2为欲求其倍频程数的信号频率; n为倍频程数。
聲功率:聲源在單位時間內輻射出來的總能量 声功率级 Lw = 10*log(W/W0 ) W0為基準音功率, 10-12 W 聲功率級不能直接測量,是由測的的聲壓級換 算的出
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二 聲音的特性參數
聲功率級與聲壓級的關係
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二 聲音的特性參數
5.频谱 频谱是把时间函数 的分量按幅值或相 位表示为频率函数 的分布图形。
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四 聲場(音場)
自由音場-音源輻射區域內,每距離音源1倍 距離,其聲壓級衰減6dB. 迴響音場-封閉與半封閉空間,聲波重複並連 續自壁面反射,音壓位準受到反射干擾而產生 顯著變動.
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噪音測試設備
半無響室(半消聲室) (Semi-Anechoic Chamber) 背景噪音: < 15 dBA 截止頻率: 100 Hz 隔音量: > 50 dB 振動自然頻率: < 10 Hz B&K 振動噪音量測系統 多功能振動噪音分析系統 實時頻譜分析儀 ½” 麥克風組 x 10 音位校正器 低重量加速規
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二 聲音的特性參數
频率与倍频程 1 频率与声音的对应关系是:频率低。 相应的音调就低,声音就越低沉;频 率高,相应的音调就高,声音就越尖 锐。 人耳可以听到的声音频率范围通常是 20Hz—20kHz,其频率称为声频或音 频。频率低于20Hz的叫次声,高于 20kHz的叫超声
频率频谱倍频程及相位
第1章 调音技术基础知识
声压的大小反映了声音振动的强弱, 同时也决定了声音的 大小。在一定时间内,瞬时声压对时间取均方根值后称为有效 声压。 用电子仪器测量得到的通常是有效声压,人们习惯上讲 的声压实际上也是有效声压。
声压是一个重要的声学基本量, 在实际工作中我们经常会 用到,例如,混响时间是通过测量声压随时间的衰减来求得的; 扬声器频响是扬声器辐射声压随频率的变化;声速则常常是利 用声压随距离的变化(驻波表)间接求得的。
u=Um sin(ωt+φ)
第1章 调音技术基础知识
则称ωt+φ为相位角,称φ为初相角。若有两个同频声音信号:
u1=Um1sin(ωt+φ1) u2=Um2 sin(ωt+φ2)
则称Δφ=(ωt+φ1)-(ωt+φ2)= φ1-φ2为u1 相对于u2 的相位差。其中: 若Δφ >0, 则u1超前u2一个Δφ ; 若Δφ <0, 则u1滞后u2一个Δφ ; 若Δφ =0, 则u1与 u2同相; 若Δφ =π/2,则u1与u2正交; 若Δφ =π, 则u1与u2反相。
第1章 调音技术基础知识
人耳可听到的频率范围是20 Hz~20 kHz。 当然这只是一个 大概的范围, 每个人实际上听到的频率范围并不相同,一般来 讲,青年人要比老年人听到的频率范围要宽, 因为随着年龄的 增长,人耳对高频声的听力会逐渐降低。
频率低于20 Hz的声波称为次声波; 频率高于20 kHz的声波 称为超声波。 对于次声波和超声波,人耳是听不见的。
小(称声压级)来表示声压的强弱。声压级用符号LP表示,单位是
分贝(dB),可用下式计算: LP
20 lg
P Pref
式中,P为声压有效值;Pref为参考声压,一般取2×10-5 Pa,这个
振动倍频程
振动倍频程
(原创版)
目录
1.振动倍频程的定义
2.振动倍频程的计算方法
3.振动倍频程的应用领域
4.振动倍频程的重要性
正文
振动倍频程是指在声学中,声波频率的倍数关系。
具体来说,如果一个声波的频率是另一个声波频率的两倍,那么这两个声波就形成了一个振动倍频程。
例如,如果一个声波的频率是 1000 赫兹,那么与之形成振动倍频程的声波频率就是 2000 赫兹。
振动倍频程的计算方法是比较两个声波的频率,看它们是否是倍数关系。
如果一个声波的频率是另一个声波频率的整数倍,那么这两个声波就形成了一个振动倍频程。
在声学研究中,振动倍频程的计算是一个重要的环节,因为它可以帮助我们更好地理解声波的传播和衰减规律。
振动倍频程的应用领域非常广泛,包括声学、地震学、无线通信等。
在声学中,振动倍频程的研究可以帮助我们更好地理解声波的传播特性,从而提高声音的质量和音效。
在地震学中,振动倍频程的研究可以帮助我们更好地理解地震波的传播和衰减规律,从而提高地震预警的准确性。
振动倍频程的重要性在于,它是声波传播和衰减的基本规律之一。
对于任何一个声波,它的振动倍频程都可以通过计算得到。
第1页共1页。
振动倍频程
振动倍频程摘要:1.振动倍频程的定义和重要性2.振动倍频程的计算方法3.振动倍频程的应用领域4.振动倍频程的发展前景正文:一、振动倍频程的定义和重要性振动倍频程,是指将振动信号分解为不同频率成分的过程。
振动倍频程分析在许多工程领域中具有重要意义,因为它能够帮助我们更好地了解和控制振动系统的性能。
通过研究振动倍频程,可以有效地降低振动噪声、提高设备运行稳定性和安全性,进而提高生产效率。
二、振动倍频程的计算方法振动倍频程的计算方法通常采用傅里叶变换、小波变换等数学方法。
这些方法可以将振动信号从时域转换到频域,从而清晰地显示出振动信号的频率成分。
在实际应用中,还需要根据不同的振动特性和工程需求,选择合适的计算方法和参数。
三、振动倍频程的应用领域振动倍频程分析在许多领域中具有广泛的应用,包括:1.机械工程:通过研究机械设备的振动特性,可以提高设备的运行稳定性、降低噪声和磨损,从而延长设备寿命。
2.航空航天:对于飞行器和航天器,振动问题可能导致控制系统失灵、结构损坏等严重后果。
因此,振动倍频程分析在航空航天领域具有重要意义。
3.汽车工程:汽车发动机、传动系统等部件的振动问题会影响驾驶舒适性和安全性。
通过振动倍频程分析,可以优化部件设计,降低振动噪声。
4.建筑工程:振动倍频程分析在结构健康监测和减振降噪方面具有重要应用。
通过对建筑结构的振动特性进行分析,可以及时发现潜在的安全隐患,并为结构优化设计提供依据。
四、振动倍频程的发展前景随着科技的发展和工程需求的不断提高,振动倍频程分析在未来将面临更多挑战和机遇。
未来的发展趋势包括:1.计算方法的优化:随着计算机技术的发展,计算方法和算法将不断优化,使得振动倍频程分析更加高效、精确。
2.多学科交叉:振动倍频程分析将与其他学科领域(如材料科学、生物医学等)的研究相结合,开拓新的应用领域。
倍频程概念
倍频程
概念:
所谓倍频程是指使用频率f与基准频率f0之比等于2的n次方,即f/f0=2n次方,则称f为f0的n次倍频程。
性质:
人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz,在声音信号频谱分析一般不需要对每个频率成分进行具体分析。
为了方便起见,人们把20Hz 到20KHz的声频范围分为几个段落,每个频带成为一个频程。
频程的划分采用恒定带宽比,即保持频带的上、下限之比为一常数。
实验证明,当声音的声压级不变而频率提高一倍时,听起来音调也提高一倍。
若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍,即频率之比为2,这样划分的每一个频程称1倍频程,简称倍频程。
如果在一个倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率,使4个频率之间的比值相同(相邻两频率比值=倍)。
这样将一个倍频程划分为3个频程,称这种频程为1/3倍频程。
应用:
所以我们通常使用的31段均衡器也称为1/3倍频程均衡器。
两个频率相比为2的声音间的频程,一倍频程之间为八度的音高关系,即频率每增加一倍,音高增加一个倍频程,图示均衡器的的各频点之间就是倍频程关系。
倍速录音用双卡录音机录音时,为了节省
录音时间而设置的功能,倍速录音的磁带速度是正常录音的两倍,所花时间缩短了一倍,监听录音效果时,声音为快速播放效果,音调升高一个八度。
这就是不为人们所熟知的倍频程。
总结一句话定义倍频程就是,频率为2:1的频率间隔的频带。
倍频程与十倍频程
将全频域按几何等比级数的间隔划分,使得中心频率fc取做带宽上、下限f1、f2的几何平均值,且带宽h=f2-f1 总是和中心频率fc保持一常数关系,h=v×fc。
如果v等于根号二的倒数(0.707),那么f2=2f1,则定义这样的频率带宽叫倍频程带宽;如果v等于三倍根号二的倒数(0.236),那么h=0.236fc,则定义这样的频率带宽为1/3倍频程带宽。
1/3倍频程作用主要是分析噪声能量的频率分布。
另外做分析的时候加了计权网络可起到滤波功能。
每个倍频程或者1/3倍频程的获得是通过带通滤波实现的。
但是作为总的倍频程或者1/3倍频程分析来看,主要是为了研究信号能量在不同频带的分布。
使用1/3倍频程主要是因为人耳对声音的感觉,其频率分辨能力不是单一频率,而是频带,而1/3倍频程曾经被认为是比较符合人耳特性的频带划分方法,不过现在心理声学里提出了Critical Band这么个频带划分方法,听说更符合人耳特性。
先要知道1/3倍频程的划分方法,相关的书和国标都有公式和现成的数据表格,然后,你将时间域的声信号fft变换到频率域,对定义的每个1/3倍频带的声压计算等效连续声压级。
这就是1/3倍频程声压级。
FFT后再进行1/3倍频程分析,在王济和胡晓编“MATLAB在振动信号处理中的应用”(中国水利水电出版社)一书中有一节用介绍1/3倍频程分析,它是在FFT之后用1/3倍频程滤波器对信号进行分析处理,求出1/3倍频程滤波器输出的均方根值,并提供了MATLAB程序。
Spectrum analysis using filters whose bandwidth is a fractional ratio of the center frequency of the filter. For example, a 1/3 octave filter centered at 1000 Hz would have a bandwidth of 260 Hz (26% equals 1/3 octave). Bandwidth (relative to a normalized center frequency of 1) is computed as 2(1/N)-1. The typical bandwidths used (primarily for acoustical and vibration ananlysis) are 1/1 octave, 1/3, 1/12, and 1/24 octave.Octave band filters do not have infinitely steep skirts. Therefore, an isolated tone may produce a reading in adjacent octave bands. Also, a tone at the nominal boundary between two bands produces an equal reading in both. (For example, a 60 dB tone at 707.1 Hz would give readings of 57 dB each in the 500 Hz and 1000 Hz octave bands.) Note also that filters designed according to ANSI S1.11 and IEC 1260 filters have different skirts. Bands adjacent to a strong tone may have different numerical readings with the two types of filters. The actual filter band center frequencies are typically developed as a series of powers of 21/3 times 1000 Hz, and therefore, may not correspond precisely to the nominal band center frequencies.1/N octave filters have a constant relative bandwidth, which means that the Q factor of the filters are the same. In many respects, this is similar to many natural systems, which tend to have a similar behavior and are best viewed on a logarithmic frequency axis. For example, the frequency response of a simple (first order) low-pass filter looks like a straight line when plotted on a logarithmic frequency axis.The following is a table of octave and third-octave filter center frequencies:国外倍频程计算.JPG(44.3 KB, 下载次数: 57)Table below summarized the octave and the 1/3 octave middle frequencies and bands computed from expressions reported in the table above.The figure represents the conversion from narrow frequency bands within the range [200-4000] Hz to one-third octave frequency bands for the sound absorption coefficient of a 30 mm-thick fibrous纤维的material measured at normal incidence法线入射in a standing wave tube. The values of the sound absorption coefficient included in a 1/3 octave band are averaged平均; the obtained mean value of the sound absorption coefficient is then reported at the 1/3 octave middle frequency.频带:把宽广的声音频率变化范围划分为若干较小的段落,叫做频带(频程)。
声学分析的倍频程分析和声级计(SLM)
声学分析的执行有多种原因,包括:产品设计、生产测试、机器性能和过程控制。
Spider系列(Spider-80X、Spider-80Xi)具有声学测量功能,包括实时倍频程谱、1/3倍频滤波器和声级计功能。
晶钻仪器为获取和查看声音信号提供了一个易用而强大的工具箱。
对噪声问题进行详细的研究,可以同时进行数字倍频带滤波器和原始数据记录。
Spider系列满足更多通道测试的要求,最多可达512个频道。
IEPE(ICP®)接入允许直接连接使用时预极化的ICP麦克风前置放大器。
传统的电容麦克风也很容易通过将来自麦克风电源的电压信号与输入通道连接起来。
使用波形发生器可以产生白噪声和粉红噪声信号。
这个特性在使用扬声器进行吸收测量时非常有用。
★实时倍频程分析Spider硬件的声学数据采集软件选项包括实时倍频程滤波器、声压级和麦克风校准功能。
这三种操作允许用户执行许多声学测量操作。
倍频程分析选项适用于1/1、1/3、1/6、或1/12倍频程的实时滤波器组。
输入时间流被分割成部分频率波段信号(倍频程波段),可以保存。
频率加权可以应用于倍频程频带模拟人的听觉,时间加权可以用来调整对短时间事件的灵敏度。
由此产生的倍频程谱可以定期保存,并在瀑布图上显示,以观察频谱如何随时间变化。
RMS时间历史也可以被保存为一个给定的倍频程带的时间轨迹。
1/1和1/3倍频程分析是使用一种具有降采样技术的实时带通滤波实现的。
数据流是连续处理的,并被输入到带通滤波器中。
然后将带通滤波器应用到降采样滤波器(decimation technique)的每个阶段的输出。
这提供了非常精确的滤波器形状,符合全球声学标准:ANSI std. s1.11 2004, Order 3 Type 1-D和iec61260 -1995。
★声学测量:声级计声级计(SLM)是声学数据采集软件中的一个相关应用。
这个模块也被称为总量级测试。
SLM将一个频率加权滤波器应用到输入信号和时间加权到滤波器的输出。
12分之一倍频程
12分之一倍频程一、倍频程的基本概念1.频率的划分在声学、通信和电磁兼容等领域,频率是一个重要的参数。
为了更好地研究和分析频率特性,我们通常将频率划分为不同的范围。
这些范围包括基频、倍频、分数倍频等。
2.倍频程的定义倍频程是指两个相邻频率之间的比值关系。
在一个倍频程内,频率的增加是线性的。
例如,一个信号的频率从100Hz增加到200Hz,增加了100%,这个增量的倍频程就是1。
二、1/12倍频程的应用1.声学领域的应用在声学领域,1/12倍频程广泛应用于声音的测量和分析。
通过测量不同频率下的声压级,可以得到1/12倍频程的声压级分布图,从而了解声音的频率特性。
2.电磁兼容性的应用在电磁兼容性(EMC)领域,1/12倍频程用于分析电磁辐射和干扰信号的频率特性。
通过计算1/12倍频程的频谱,可以评估设备的电磁兼容性。
3.通信系统的应用在通信系统中,1/12倍频程用于分析信号的频谱特性。
例如,在无线通信中,信号经过信道传输后,可以通过1/12倍频程分析信道的频率响应,以评估通信质量。
三、1/12倍频程的计算方法1.基本公式1/12倍频程的计算公式为:f2 = f1 * (2^(1/12))其中,f1为较低频率,f2为较高频率。
2.具体计算步骤(1)确定所需计算的频率范围,例如,从100Hz到200Hz;(2)根据公式计算出相邻频率的比值,如2.511;(3)将比值转换为倍频程数,即2.511 - 1 = 1.511;(4)得出1/12倍频程的范围为100Hz到151.25Hz。
四、1/12倍频程的优缺点1.优点(1)简化了对复杂频谱的分析;(2)便于比较不同频率下的性能指标;(3)在某些场合,可以替代详细的频谱分析。
2.缺点(1)分辨率较低,无法反映频率的微小变化;(2)在某些应用场景中,可能无法满足精确分析的需求。
五、实际应用中的注意事项1.频率范围的选取在实际应用中,应根据需求和分析目的选取合适的频率范围。
振动倍频程
振动倍频程摘要:一、引言二、振动倍频程的定义与计算1.定义2.计算方法三、振动倍频程的应用领域1.工程振动2.声学3.地震学四、振动倍频程的意义与影响1.对结构安全的影响2.对设备性能的影响五、减小振动倍频程的措施1.设计阶段的考虑2.施工阶段的控制六、总结正文:一、引言振动倍频程是描述振动特性的一个重要参数,对于工程设计、设备运行以及人们的生活都有着重要的影响。
本文将详细介绍振动倍频程的定义、计算方法,以及在工程、声学和地震学等领域的应用。
二、振动倍频程的定义与计算1.定义振动倍频程是振动特性的一个重要参数,它表示振动信号中频率是基频的整数倍的频率成分。
振动倍频程分析是一种常用的频谱分析方法,可以帮助我们了解振动信号的频率成分及其分布。
2.计算方法振动倍频程的计算方法通常采用傅里叶变换、小波变换等频谱分析方法。
其中,傅里叶变换可以将振动信号从时域转换到频域,从而得到振动信号的频率成分;小波变换则可以在时域和频域上同时进行分析,更好地揭示振动信号的频率特性。
三、振动倍频程的应用领域1.工程振动在工程振动领域,振动倍频程分析被广泛应用于结构动力学分析、设备振动控制以及振动噪声控制等方面。
通过分析振动信号的倍频程特性,可以更好地了解结构的振动响应和设备的运行状态,从而优化设计、提高工程质量和运行效率。
2.声学在声学领域,振动倍频程分析有助于研究声波在建筑物、声屏障等结构中的传播特性。
通过分析声波的倍频程特性,可以优化声学设计,提高声学效果,为音乐厅、电影院等场所提供更好的听觉体验。
3.地震学在地震学领域,振动倍频程分析被用于研究地震波在地表和建筑物中的传播特性。
通过分析地震波的倍频程特性,可以更好地了解地震对建筑物、城市基础设施的影响,从而为地震灾害防范和抗震设计提供科学依据。
四、振动倍频程的意义与影响1.对结构安全的影响振动倍频程对结构安全具有重要影响。
在工程设计和施工过程中,需要考虑振动倍频程对结构性能的影响,以确保结构在各种工况下的安全稳定。
倍频的名词解释
倍频的名词解释倍频(Harmonic Frequency)是指某个波的频率是另一个波频率的整数倍的现象。
在物理学和工程领域中,倍频是一个重要的概念,它涉及到波的传播和谐波现象。
本文将从物理学、工程学和音乐学三个角度,对倍频进行深入解释。
一、物理学视角在物理学中,倍频是指频率为f1的波与频率为f2的波之间存在整数倍的关系,即f1 = nf2,其中n为正整数。
这种关系的存在使得波能够相互干涉和产生共振现象。
比如,当一个弦上振动的波频率为f1时,如果在同一个弦上加上频率为2f1的波,这两个波之间就存在倍频关系,它们会相互加强,使得弦的振幅增大。
倍频关系在光学、声学、无线电通信等领域中都有重要应用。
二、工程学视角在工程学中,倍频是指信号在非线性系统中产生的现象。
当信号通过非线性元件如放大器、开关等时,它会在输出中产生具有频率是输入信号倍数关系的新频率成分。
这种现象被广泛应用于频率合成、混频、调制解调和功率放大等工程系统中。
例如,在无线电通信中使用的混频器就可以将不同频率的信号相混合,产生新的频率成分,并实现频率转换和信号处理。
三、音乐学视角在音乐学中,倍频是指乐音的谐波现象。
当乐器演奏时,除了主音、基音外,同时还有一系列倍频的谐波成分。
这些倍频谐波给乐器的音色和音质带来了不同的特色。
例如,对于吉他的弦振动来说,除了弦振动的基频外,还会有倍频的二次谐波、三次谐波等。
这些倍频谐波对乐曲的音质和共鸣起到了重要作用。
在音乐制作和音频处理中,倍频谐波的控制和调整也是非常重要的一环。
综上所述,倍频是一个具有广泛应用的重要概念,它涉及到物理学、工程学和音乐学等多个领域。
无论是在波的传播和干涉、非线性系统中的信号处理,还是在乐器的音色特色中,倍频都发挥着重要作用。
通过对倍频的深入解释和理解,我们可以更好地应用和控制倍频现象,提高系统性能和音乐品质。
因此,倍频在不同领域的应用和研究将会持续深入,对于科学技术和艺术的发展有着重要的推动作用。
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一、什么是倍频程倍频程来源于音乐理论,如下图所示
同一个音符的低音与中音以及中音与高音之间相差八个音符,也就是说一个倍频程对应一个八音符跨度,每个倍频程带都有一个中心频率f c 、上限频率f 1和下限频率f u 。
对于一倍频程来说:
c
f f 2/111)2(-=c u f f 2/11)2(=112f f u =对于1/3倍频程来说:
c f f 2/13/11)2(-=c u f f 2/13/1)2(=13/12f f u =所谓倍频程就是将关注的频率带依照倍频关系进行分割成若干个频段,每个频段都有对应的中心频率、上下限频率。
二、如何计算倍频程中心频率
在声学中,频率1000Hz 是非常重要的,例如它被确定为响度级-phon 的基准频率,因而用频率1000Hz 为声学测量所用频率系列的基准频率,ISO 和ANSI 也已经对此进行了标准化。
共有两种方法定义各频段的中心频率;
1、采用以2为基数的方法
相邻两个中心频率之比:N c i c f f /11,2/=+N=1,2,3,6,12,24等
倍频程的各个中心频率计算公式为:⋅
⋅⋅±±=⨯=,2,1,0)2
(1000/1,i f i N i c 2、采用以10为基数的方法
相邻两个中心频率之比:N c i c f f 103
1,10/=+N=1,2,3,6,12,24等
倍频程的各个中心频率计算公式为:⋅
⋅⋅±±=⨯=,2,1,0)10(100010/3,i f i N i c 按以上两种方法计算得到的1/3倍频程中心频率很接近,但不相等,其上下限频率必然有差异。
由于标准中使用的是以10为基数的方法得到的,因此在LMS 软件中默认的方法也是以10为基数,如果需要修改可以通过Tools-Option-General 的Octave Filtering 进行
修改。
三、优先数在倍频程标准中心频率的运用
在工业设计行业,产品开发必须选择一些长度、距离、直径、体积和其他一些特征量,而所有这些选择的特征量都受功能、实用性、兼容性、安全或成本等因素的约束。
这时选择的这些尺寸通常采用的数就是所谓的优先数。
不同的设计人员在不同时期设计产品时,选择优先数能增大产品之间的兼容性,有助于减少制造不同尺寸的产品。
优先数由公比分别为10的5、10、20、40、80次方根,且项值中含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比的数列。
对应R5系数、R10系数、R20系数、R40系数和R80系数。
GB/T 321-2005罗列的不同数列对应的优先数值,对于1/3倍频对应的R10数列,其优先频率值有1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4.5、6.3、8.0、10等。
四、倍频程的计算
如何将噪声频谱信号转变为倍频程?
在进行倍频程计算是,根据相应的方法(基数10或基数2)来确定各个倍频程带的上、下限频率(倍频程带),因此相应倍频程带内的谱线数也就确定了。
单个倍频带内的声压均方值是该频带内频谱谱线幅值的均方值之和:
∑==n
i i p p 122单个倍频带内的声压级为:
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=22lg 10ref band p p SPL 总倍频程内的总声压均方值为各个倍频带内的均方值之和
∑==n
i i p p 122
总声压级为
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=22lg 10ref p p SPL 当倍频程用于噪声测试时,常用于分析宽带噪声,比如声学包对比,风噪、路噪对比。