数字测量的基础-第6讲“频率分析和总体值”

另请参阅以前的列:。

数字信号处理的基础-4“时域信号的功率和功率谱”
数字信号处理的基础-8“各种功率谱”

FFT分析器中的整体值(Overall Value, OA值)是指通过FFT计算出声音、振动或其他时间信号的功率谱，然后将分析频带中的总功率相加，具体表示方法由功率谱图右上角的三角形表示，如Fig.1中所示。

这里，假设输入信号为x (t)，其功率谱密度函数为G (f)，则根据珀色公式 (Parseval’s Formula) 或功率谱 (密度) 函数的定义;

;中描述的相应参数的值。由于公式 (1) 的右侧对应于OA值，因此OA值的物理含义是“对应于输入信号x (t) 的均方值 (或功率) ”。
有关在FFT分析器中计算OA值的具体方法，请参阅敝公司 HP的“FFT分析基础词汇表”中的“Overall”页面。

全功能-FFT分析的基本词汇表

稍加补充:对于功率谱P (f)，ΣP (f) ;对于功率谱密度函数G (f)，ΣG (f) ) Δf。

OA 值可以用两种方式进行数值表示：对数表示（dB）和线性表示。线性表示又可细分为功率（均方）及其平方根，即 RMS 值。除了整个分析频率范围内的功率外，还可以计算限定在特定频段的部分整体值（POA 值）。
接下来，声级计和振动计的输出结果与FFT分析仪的OA值之间有何关系？请参考图2，该图是对上一期简报中信息的补充。

对传感器发出的AC信号不进行频率分析直接计算有效值得到的值有时称为全通值(Allpass值，小于或等于AP值)。对于稳定信号，AP值和OA值大致相等。倍频程分析是声学领域的一种常见分析方法，它可能会同时显示两个值。(敝公司 DS-2000系列示例—Fig. 3)

如果AP值和OA值之间存在明显差异，则应考虑频段因素。例如，将精密声级计在10kHz带宽内分析交流输出得到的OA值与声级计的显示值（AP值）进行比较，如果10kHz以上频段存在较大的信号分量，则会出现明显的差异。

使用OA值的主要优点包括:。

1. 由于能够明确规定并求出频带 (POA值的计算)，因此只要计算方式相同，即使机种和制造商不同，也能够得到大致相同的结果。
2. 即使对频率加权平坦的AC信号进行分析，也能够通过后处理计算出带有A特性等频率加权的数据。

最后，我说一下关于用频率分析器校正声音和振动水平的点。

通常，要校准声音或振动的物理量，请将校准器的单一正弦波校准信号输入到FFT
分析器等设备中，然后将该值转换为读校准值。关于校正信号
的读取方法，由于以下原因，建议使用FFT分析器的OA值。(这是我个人的看法)

1. 声级计和振动计并不读取单个正弦波的电平；而是显示 AP 值，而与其等效的 OA 值则更为合适。
2. 由于FFT分析器窗口的影响，在单一正弦波的峰值电平产生偏置误差，因此通过读取OA值可以避免该误差。
   (请参阅以下上一列)

数字信号处理的基础-7“光谱与时间窗”

当然，关于2点，您可以通过使用平板电脑等窗口以相同的方式避免它。

(摘自2008年3月25日发行的电子邮件杂志)