【技术实现步骤摘要】
一种音频谐波失真的测量系统
本专利技术涉及一种音频谐波失真的测量系统。涉及专利分类号H04电通信技术H04R扬声器、传声器、唱机拾音器或其他声—机电传感器;助听器;扩音系统H04R29/00监控设备;测试设备。
技术介绍
失真度是衡量音频设备的一个基本重要参数,它反映了信号在通过音频设备时,由于非线性失真所导致信号发生畸变的程度。常用失真度参数是总谐波失真和互调干扰。为了保证音频信号处理的准确性,对设备进行失真度测量就显得极为必要。失真度测量方法大致可分为2类:模拟法和数字法,模拟法主要有基波抑制法和频谱分析法,前者精度低,后者操作复杂且成本高。数字法主要有FFT法和曲线拟合法,后者由于拟合参量的误差难以控制,稳定性较差。现有的FFT法只能测量单一频率的失真度,难以代表整个工作频带的失真情况,若要进行多频点测量,现有方法效率较低。马月辉在“基于FFT的低频谐波失真度测试仪”中提出了一种通过频域分析得到失真度大小的方法。其主要思路是通过快速傅里叶变换(FFT),得出信号的频谱,根据频谱分量大小(即傅里叶系数幅度值),计算出失真度。该方法具体方案为:计算机通过数字采集卡采集被测信号,经模数转换器(A/D)转换后读入计算机,由计算机对采集的信号进行FFT变换,形成被测信号的二维幅度——频率数组。计算机显示出信号的幅频特性曲线,同时,对数组计算得到基波系数和各次谐波系数。最后,由基波和各次谐波系数计算出失真度。原理如图1所示。周期采样往往伴随着频谱泄漏问题,而FFT点数设置不当会产生严重的“栅栏效应”,这些都将导致测量精度下降。测试频率为单一频率,若要进行多频点测 ...
【技术保护点】
一种音频谐波失真的测量系统,其特征在于包括:频点选择单元、信号发生与采集单元以及失真度计算单元;所述的频点选择单元包括:频段划分模块,将被测系统音频按频率划分成低频、中频、中高频和高频4个频段,将每个频段细分成TN个子频段,确定每个子频段中的精确平均节点;频率搜索模块,设定最小频率分辨率DIST,在各子频段中寻找与所述的各精确平均节点最接近DIST整数倍的频率作为搜索起始点,即实际平均节点;依次在所述的每个频段中选取1个(四个频段共4个)所述的实际平均节点,通过搜索形成包括4个频点f0,f1,f2,f3的待测频率组,搜索范围在所述两实际平均节点之间;所述信号发生与采集单元根据所述待测频率组,生成对应的测试信号并接受被测系统反馈的失真信号;所述失真度计算单元根据接收到的失真信号,进行离散傅里叶变换DFT,最终得出被测系统的总谐波失真度和互调干扰失真度。
【技术特征摘要】
1.一种音频谐波失真的测量系统,其特征在于包括:频点选择单元、信号发生与采集单元以及失真度计算单元;所述的频点选择单元包括:频段划分模块,将被测系统音频按频率划分成低频、中频、中高频和高频4个频段,将每个频段细分成TN个子频段,确定每个子频段中的精确平均节点;频率搜索模块,设定最小频率分辨率DIST,在各子频段中寻找与所述的各精确平均节点最接近DIST整数倍的频率作为搜索起始点,即实际平均节点;依次在所述的每个频段中选取1个(四个频段共4个)所述的实际平均节点,通过搜索形成包括4个频点f0,f1,f2,f3的待测频率组,搜索范围在所述两实际平均节点之间;所述信号发生与采集单元根据所述待测频率组,生成对应的测试信号并接受被测系统反馈的失真信号;所述失真度计算单元根据接收到的失真信号,进行离散傅里叶变换DFT,最终得出被测系统的总谐波失真度和互调干扰失真度。2.根据权利要求1所述的音频谐波失真的测量系统,其特征还在于:所述的频率搜索模块中实际平均节点的计算过程如下:第p个频段的第q个实际平均节点计算公式如下:其中,round(·)表示四舍五入后得到的整数,min(,)表示取两数间较小值,nod为节点频率值,tablep为第p个频段的下限,deltap为第p个频段的长度(p=0,1,2,3)。3.根据权利要求2所述的音频谐波失真的测量系统,其特征还在于具有频率筛选模块:该模块建立一个初始值均为0的长数组num,顺次将4个频率f0,f1,f2,f3的基频、2~K次谐波以及2~I阶互调频率对应位的数值+1,如果某位的数值大于1,则该组频率不符合要求。4.根据权利要求3所述的音频谐波失真的测量系统,其特征还在于对于互调干扰,所述的频率筛选模块对4种频率进行线性组合:设置I阶存储区、I阶运算区、处理值,按阶数将f0前I次谐波(1次为基频)存入存储区,运算区1阶置为0;计算f1与f0的各阶互调:处理值设为f1,从二阶向I阶依次计算。计算i(i≥2)阶互调时,将处理值与存储区i-1阶加、减,与运算区i-1阶加,结果依次存入运算区;f1与f0的I阶互调计算结束后,将运算区的值、处理值前I次谐波按阶数存储到存储区,运算区清零;依次将处理值设为f2,f3,重复运算,最终可在存储区得到4个频率间所有2~I阶互调频率。5.根据权利要求1所述的音频谐波失真的测量系统,其特征还在于所述的信号发生与采集单元产生测试信号过程如下:
【专利技术属性】
技术研发人员:陈喆,殷福亮,赵天奇,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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