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声音测量案例-第6部分“FFT分析和八度带分析 (第2部分) ”

这次我们将通过FFT分析的两种方法 (声音测量示例-第5个“FFT分析和八度频带分析 (第1部分) ”) 通过八度频带分析和捆绑八度音程来介绍分析结果。

这次的分析对象是管弦乐的乐声和挖掘机的声音两个。管弦乐的乐音是声压级在66 dB和80 dB之间变化的波动音。挖掘机的声音是大约74.4 dB的稳定声音。

管弦乐的乐声和挖掘机的声音分别是以下信号:。

  • 图1乐声 (顶部) 和挖掘机声音 (底部)
    图1乐声 (顶部) 和挖掘机声音 (底部)

分析结果的颜色图比较 (乐音)

图2显示了实时倍频程分析的结果,图3显示了FFT分析的捆绑倍频程结果。实时倍频程分析在1/3倍频程中进行,动态特性 (时间加权特性) 快速 (125 ms),频率加权特性为Z (FLAT) 。对于FFT分析,频率范围为18.75 kHz,样本点为16384个点,汉宁窗口,频率加权特性为Z (FLAT) 。

乐音是波动的声音,但只要水平轴的刻度显示为这个范围 (大约18秒),您就会看到这两个结果显示出几乎相同的趋势。然而,正如我们稍后将介绍的那样,测量值本身与整体相差约4dB。

  • 图2实时倍频程分析结果 (乐音)
    图2实时倍频程分析结果 (乐音)
  • 图3 FFT分析的捆绑八度音阶结果 (乐音)
    图3 FFT分析的捆绑八度音阶结果 (乐音)

分析结果的颜色图比较 (钻机声音)

图4显示了实时倍频程分析的结果,图5显示了FFT分析的捆绑倍频程的结果
显示。实时倍频程分析为1/3倍频程,动态特性 (时间加权特性) 为
快速 (125 ms),频率加权特性在Z (FLAT) 完成。FFT分析基于频率
范围18.75 kHz,采样点数16384个,汉宁窗,频率加权特性
我在Z (FLAT) 做了。

挖掘机的声音是稳定的声音,所以得出了同样的分析结果。但是,实际上看个别的值
的话会有差异。

  • 图4实时倍频分析结果 (挖掘机声音)
    图4实时倍频分析结果 (挖掘机声音)
  • 图5 FFT分析的统一倍频结果 (挖掘机声音)
    图5 FFT分析的统一倍频结果 (挖掘机声音)

All Pass Overall时间趋势比较 (乐音)

实时八度分析结果的全通值即为声级计(声级计)
测量方式与显示的声压级值相同。声级计声压级或
如果你没有测量全通值的设备或软件,可以用FFT分析来做Over-the-Top分析
可以测量桨的价值。 如果你调整样本分数以进行FFT分析等,会有
你也能得到类似的结果。

实时倍频程分析结果的全通值和FFT分析的全通值的时间
趋势如图6所示。实时倍频程分析为1/3倍频程,动态特性 (以小时为单位)
加权特性) 是快速的 (125 ms),频率加权特性在A.。FFT分析
频率范围18.75 kHz,样本数量16384个,汉宁窗,频率加权
特性是用A进行的。在图7中,示出了动态特性10 ms和采样点数2048的分析结论。
加上结果,表示图表的一部分的放大。

在图6中,由于动态特性 (125 ms) 和FFT帧时间长度 (在该条件下约为340 ms) 的影响,
两个分析结果之间存在时间差,但如果忽略此时间差,则时间趋势通常为
匹配,并且差异是大约4 dB。如图7所示,动态特性和采样点数的变化会改变时间变化的平滑度,从而产生显著的变化。

  • 图6 All Pass Overall的时间趋势1 (音乐)
    图6 All Pass Overall的时间趋势1 (音乐)
  • 图7 All Pass All Time Trend 2 (音乐)
    图7 All Pass All Time Trend 2 (音乐)

All Pass All时间趋势比较 (钻机声音)

实时倍频程分析结果的全通值和FFT分析的全通值的时间
趋势如图8所示。实时倍频程分析为1/3倍频程,动态特性 (以小时为单位)
加权特性) 是快速的 (125 ms),频率加权特性在A.。FFT分析
频率范围18.75 kHz,样本数量16384个,汉宁窗,频率加权
特性是用A进行的。在图9中,示出了动态特性10 ms和采样点数2048的分析结论。
加上结果,表示图表的一部分的放大。
图8根据分析方法和动特性、样品点数的值,变动幅度会有所不同,但都在74 dB左右。
您可以看到可以测量度的稳定音。

  • 图8 All Pass All的时间趋势1 (钻机声音)
    图8 All Pass All的时间趋势1 (钻机声音)
  • 图9 All Path Overall的时间趋势2 (钻机声音)
    图9 All Path Overall的时间趋势2 (钻机声音)

等效噪声级·集中倍频程的加法平均比较

图10和图11显示了实时倍频程分析结果的等效声级 (15秒内的平均值) 和FFT分析的通量
倍频程相加的平均值 (15秒内的平均值) 。实时
倍频程分析为1/3倍频程,动态特性 (时间加权特性) 为快 (125 ms),频率
对A进行了加权特性分析。FFT分析的频率范围为18.75 kHz,样本数量为
16384个点,汉宁窗,频率加权特性为A.。

这一数值远远超过了动态特性 (快速 (125 ms) ) 和FFT帧时间长度 (在此条件下约为340 ms) 。
如果进行时间的平均运算,根据分析方法的差别几乎没有。乐声,挖掘机声音
在偏差方面,160 Hz以下的频带存在1.7 dB左右的差异,而200 Hz以上的频带存在差异。
区域之间的差异小于0.6 dB。

  • 图10等效噪声级、束音阶的加法平均 (乐音)
    图10等效噪声级、束音阶的加法平均 (乐音)
  • 图11等效噪声级·整束倍频的加法平均 (钻探音)
    图11等效噪声级·整束倍频的加法平均 (钻探音)

总结

这次我们介绍了乐音
和挖掘机声音的分析结果,以及通过八度带分析和FFT分析捆绑八度的分析方法,并展示了两种分析结果之间的差异。

在没有实时倍频程分析器的情况下,使用FFT分析器进行FFT分析
虽然有时会通过捆绑的倍频来求出频带数据,但由于分析方法不同,所以只需要一次。
结果通常不一致,并且差异取决于分析信号的性质和分析条件。

在比较数据时,使用相同的分析方法进行分析是基本的,但如果不可避免,
有必要比较两种分析方法的结果,如本次介绍的那样,比较差异的程度

我们计划在下次 (声音测量案例-第7次“FFT分析和八度频带分析 (第3部分) ”) 中介绍碰撞声音的分析结果。

(摘自2013年6月20日发行的电子邮件杂志)