聲測(cè)試與聲譜分析

1、聲譜分析是將聲音(通常指復(fù)合聲)以圖形表示繪出不同頻率的振幅得到的圖形可表示各個(gè)頻率分量對(duì)總體音響的相對(duì)貢獻(xiàn)。在聲樂(lè)教學(xué)中應(yīng)用聲譜分析可將看不見(jiàn)的聲音可視化使聲樂(lè)教學(xué)從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變成“口—耳—眼”相互結(jié)合的教學(xué)模式。檢查巖層的穩(wěn)定性向來(lái)是用敲幫問(wèn)頂?shù)霓k法主要是根據(jù)礦工的經(jīng)驗(yàn)及礦山的特定條件來(lái)判別是否安全。然而這種辦法雖然一般都很有效但有時(shí)也會(huì)出差錯(cuò)。有些因素往往使區(qū)別穩(wěn)定和非穩(wěn)定的巖層出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)基于聲譜分析的閥門(mén)內(nèi)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)基于閥門(mén)

2、內(nèi)泄漏時(shí)產(chǎn)生的泄漏量與泄漏時(shí)湍流產(chǎn)生的聲發(fā)射特征研制了便攜式閥門(mén)內(nèi)泄漏聲學(xué)檢測(cè)儀.闡述了基于聲學(xué)的閥門(mén)內(nèi)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)閥門(mén)內(nèi)泄漏產(chǎn)生的泄漏譜估算了閥門(mén)的泄漏量.該系統(tǒng)采用了2只壓電傳感器對(duì)泄漏的聲信號(hào)進(jìn)行采集利用DSP技術(shù)進(jìn)行譜分析并將泄漏譜在頻域相減實(shí)現(xiàn)了弱小泄漏的有效檢測(cè).工業(yè)閥門(mén)在自動(dòng)化控制、石油、化工、電站、冶金等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛自動(dòng)化程度也越來(lái)越高.由于閥門(mén)使用量大、開(kāi)閉頻繁或使用維修不當(dāng)經(jīng)常發(fā)生跑、冒、滴、漏現(xiàn)象尤其

3、內(nèi)漏易于引發(fā)重大事故帶來(lái)不可估量的損失.國(guó)外從20世紀(jì)60年代起就開(kāi)展了閥門(mén)泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究部分研究成果已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用.目前我國(guó)在這方面還只是處于理論研究階段沒(méi)有實(shí)用的產(chǎn)品.基于閥門(mén)內(nèi)泄漏時(shí)產(chǎn)生的泄漏量與泄漏時(shí)湍流產(chǎn)生的聲發(fā)射特征筆者研制了便攜式閥門(mén)內(nèi)泄漏聲學(xué)檢測(cè)儀能夠有效檢測(cè)閥門(mén)內(nèi)泄漏.1、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)構(gòu)成圖1泄漏檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成泄漏檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成見(jiàn)圖1.圖1電路分為3個(gè)部分:(1)模擬部分包括電荷放大器、增益控制電路、帶通濾波器(

4、2)數(shù)字部分主要包括DSP信號(hào)處理器、真彩色320240液晶顯示器、薄膜鍵盤(pán)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘及大容量掉電保持存儲(chǔ)器(3)電源部分采用可充電鋰電池組供電再由電源電路變換為所需的4組電源.512kHzN取1024點(diǎn).在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中為了減小頻譜的失真引入海明窗作為截取的窗函數(shù)即式中:w(n)為海明窗RN(n)為矩形窗.由于海明窗99.963%的能量集中在窗譜的主瓣內(nèi)旁瓣峰值小于主瓣峰值的1%.3、結(jié)束語(yǔ)、結(jié)束語(yǔ)閥門(mén)內(nèi)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)中在閥門(mén)處和下端放

5、置2個(gè)壓電傳感器譜分析后相減不僅有效的抑制了管線噪聲而且降低了對(duì)硬件電路的要求.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于球閥門(mén)泄漏其泄露譜能量集中在25KHz左右且當(dāng)壓差一定時(shí)其泄漏量與泄漏譜振幅為雙對(duì)數(shù)關(guān)系.該儀器對(duì)弱小泄漏具有良好的檢測(cè)效果.在論壇上經(jīng)常聽(tīng)網(wǎng)友說(shuō)利用FOOBAR2000的聲譜圖能分析音質(zhì)，但是很多像我這樣的菜鳥(niǎo)都很茫然，具體怎么看呢？小菜自己研究一下。下面是我的方法。初學(xué)，僅供參考。調(diào)出聲譜圖，把比率設(shè)置為“線性”，聲道設(shè)置為“不更改”（最

6、好窗口托大一點(diǎn)，這樣便于觀察），兩個(gè)聲道當(dāng)然就是兩條圖譜了哦，主要觀察每個(gè)聲道的高頻部分（就是單個(gè)圖譜的上半部分）有沒(méi)有被切掉（一般都這樣）。被宰的越多應(yīng)該就越差。下面是《吻別》的聲譜圖，前一個(gè)是用EAC從CD抓的無(wú)損格式，后一個(gè)是我把它壓縮成64碼率的MP3格式后的聲譜，兩者有很明顯的差異，后者的高頻部分幾乎被宰成直線了......對(duì)聲波或振動(dòng)進(jìn)行計(jì)算或測(cè)量，以取得關(guān)于它們的組成和能量的頻率分布圖形的技術(shù)及工作的統(tǒng)稱。研究表明，振動(dòng)系

7、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、振動(dòng)方式和聲譜的形態(tài)之間存在著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如周期性振動(dòng)的聲譜為線譜，它可以分解成許多個(gè)與基頻成整倍數(shù)關(guān)系的簡(jiǎn)諧振動(dòng)；撞擊引起的阻尼振動(dòng)的聲譜則為連續(xù)譜；樂(lè)器發(fā)出的聲音的頻譜不僅反映曲調(diào)，而且反映樂(lè)器的品種；語(yǔ)言的聲譜對(duì)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人或具備記憶、對(duì)比和按邏輯條件作出判斷功能的機(jī)器來(lái)說(shuō)都是“可讀的”根據(jù)聲譜可以辨意和識(shí)別說(shuō)話人。聲譜分析在現(xiàn)代人的生活中發(fā)揮著重大作用：對(duì)噪聲污染的控制可通過(guò)聲譜分析，了解噪聲源特點(diǎn)后有效地采取

8、針對(duì)性消聲和減振措施；工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械的安裝、調(diào)整和運(yùn)轉(zhuǎn)可借助聲譜分析進(jìn)行監(jiān)察。聲譜分析在樂(lè)器制作工藝的科學(xué)檢驗(yàn)、通信和廣播設(shè)備的有效利用方面都有廣泛的應(yīng)用。譬如說(shuō)，為了使電話能夠在通頻帶寬只有大約100Hz的連接美歐兩洲的海底電纜中傳輸而發(fā)展起來(lái)的，自20世紀(jì)60年代以來(lái)，在軍事通信部門(mén)廣泛應(yīng)用的通道式聲碼器的使用，就需要不斷地傳送通話的聲譜數(shù)據(jù)；目前正處于積極研制過(guò)程中的人機(jī)對(duì)話語(yǔ)言自動(dòng)翻譯機(jī)，其語(yǔ)言識(shí)別和語(yǔ)言合成(見(jiàn)語(yǔ)言聲學(xué))部分更

9、是離不開(kāi)聲譜分析手段和對(duì)語(yǔ)言聲譜知識(shí)的了解；在人身保健方面、心音、腸鳴等過(guò)去全憑醫(yī)生聽(tīng)覺(jué)感受和經(jīng)驗(yàn)來(lái)診斷的生理－物理現(xiàn)象，近年來(lái)，隨著聲譜分析技術(shù)的普及也開(kāi)始利用它來(lái)幫助診斷；在海防線上，對(duì)于敵方潛艇的侵犯要進(jìn)行的檢測(cè)和識(shí)別，也依靠廣泛的聲譜分析。聲譜的計(jì)算1822年法國(guó)數(shù)學(xué)家J.B.J.傅里葉提出了一個(gè)重要概念，就是說(shuō)，任何函數(shù)，尤其是周期函數(shù)，都可以表達(dá)為基本的三角函數(shù)之和，用數(shù)學(xué)表達(dá)式寫(xiě)出來(lái)就是□(1)其中□為整數(shù)，系數(shù)□□、□□