跳至正文

Select your region & language

Global

Region

FFT分析的基本词汇表

隔离

电信号的绝缘称为隔离,用于测量信号源的公共电位与地面电位不同的情况。当信号信号信号与接地电位之差 (同相电压) 较小时,也可通过差动输入进行测量,但当电位差在100 V以上时,输入过大,无法进行测量。在这种情况下,有时会使用隔离放大器等,但对于FFT分析器,放大器、防偏振滤波器、至AD转换器的模拟输入部分通过光电耦合器从机箱接地对每个通道进行隔离。这将数字和模拟电路隔离开来,这也有助于消除接地环路或与信号源的连接。

脉冲响应 (脉冲响应)

将单位冲量δ (t)添加到线性系统时系统的响应h (t)称为无冲量响应。脉冲响应是系统特性的时域表示,而频域表示是频率响应函数。

如果系统的冲激响应已知,则可以通过卷积计算在系统中输入x (t)时获得输出y (t)

敝公司的FFT分析器通过对频率响应函数进行逆傅里叶变换来获得脉冲响应。

相位光谱

作为频率函数的相位表示主要用于;

(1)单通道相位频谱

(2)两通道间的相位差

中选择新的扶手类型,来修改默认的扶手。

(1)单通道相位频谱

时间函数(1)单通道相位频谱_No.1的傅立叶变换;

  • (1)单通道相位频谱_No.2

(1)表达式的(1)单通道相位频谱_NO.3在本机中特别称为 (复) 傅立叶光谱。(1)单通道相位频谱_NO.4是复函数,因此可以将其表示为振幅和相位,而不是实部和虚部。

  • (1)单通道相位频谱_NO.5

  • (1)单通道相位频谱_NO.6
  • (1)单通道相位谱_NO.7

(2) 是傅立叶频谱的振幅 (MAG表示),(3) 在本机中特别称为相频谱。

在本机中,相位以数据帧的起点为时间原点,cos波的相位为0度。即使 (2) 中的信号X (f) 相同,但只要相位光谱 θ (f)不同,时间信号x (t)的波形就会有很大变化。

在测量相位谱时,触发器功能通常用于观察相对于某个位置的相位超前延迟。应用主要用于旋转体的场平衡。

(2)两通道间的相位差

两个通道之间的相位差是复函数传递函数 (或交叉频谱) 的相位表示。系统的传递函数 (频率响应函数) 设为H (f);

  • (2)两通道间的相位差_NO.1
  • (2)两个通道之间的相位差_NO.2

| H (f) |表示系统的增益特性,θ (f)表示两个通道之间的相位差。

维格纳分布

Wigner分布是由E.Wigner在量子力学领域提出的,其性质类似于对瞬态信号扩展的功率谱。由于传统FFT的时间分辨率-频率分辨率互补(频率分辨率越高,采样时间越长。),难以获得分辨率良好的瞬时瞬时瞬态信号频谱,而Wigner分布不直接受时间分辨率-频率分辨率的互补限制,因此可以在频率-时间平面上获得良好的功率谱时间-频率分辨率。然而,它不是实用的,因为计算点比FFT大得多。可使用Oscope软时间序列数据分析工具OS-0263时间-频率分析软件分析Wigner分布。

窗口 (时间窗口)

对采样的数值数据序列的某个区间 (例如1024个点或2048个点) 的数据执行FFT处理。以这种方式剪切波形的一部分被称为使用窗口 (时间窗口) 剪切波形或应用窗口。傅里叶变换通过处理无限长的数据来定义。离散傅里叶变换 (DFT) 也是如此,当您从窗口中剪切一个波形时,FFT分析器分析信号时假设该区域内的波形无限重复。如果分析数据的长度 (窗口长度) 是每个频率周期的整数倍,则FFT分析器假设输入波形与实际输入波形一致,从而产生单个线谱。但是,如果分析数据的长度与周期的整数倍不一致(如果不适用于频率分辨率,则端到端不连接),则需要处理失真的波形,该频谱的功率不会集中,并向左和向右扩展 (边绳) 。这种功率泄漏称为泄漏误差。因此,窗口处理可以防止这种泄漏错误。如果将两端均为零的山形函数与框架相乘,则可以将端对端连接起来,从而减少误差。这样的函数称为开窗函数,通过开窗函数使分析信号同步的处理称为开窗处理。因此,光谱的形状接近线谱。

汉宁窗口是典型的窗口,但根据其他分析信号使用适合的窗口。

锯齿 (折回应变)

采样定理要求以两倍或更高的速度对信号的最高频率分量进行采样,采样频率1/2的频率称为奈奎斯特频率。如果信号中包含的分量大于奈奎斯特频率,则会发生混叠 (折返失真) 。

能量谱密度 (Energy Spectral Density)

对于打击法等的脉冲状有限能量,用能量将其规格化表示。这是通过将功率谱密度与捕获时间(窗口长度,T=1/ Micro f)相乘而获得的。

连衣裤

到分析频率范围的功率总和 (整体) 。总体值可通过以下方式计算:。

1.以单幅振幅值 (Peak值) 为基准时(本公司型号:CF-350/360*、CF-900系列*、CF-880*等)

  • 连衣裤_No.1

2.以有效值为基准时(型号:CF-5000系列*、CF-3000系列*、DS-2000系列*DS-3000系列*) (*:停止销售)

  • 连衣裤_No.2

其中
P DC:DC分量
P i :得到的第i个功率谱 (相当于平方值)
N :频率线数
H f:窗口校正值。

汉宁→2/3
平底上衣→0.316 (CF-350/360)
0.2724 (DS-2000/CF-3000系列)

其他→1

* H f因型号而异,请正确参阅说明书。

P DC、P i为功率,因此为 (单振幅值) 2、(有效值) 2。覆盖等于输入时间信号的均方。

部分全能是指定区间,在那个范围内的力量总和。

如果功率谱中的数字是dB值,请将其从dB改回平方,然后将其应用于上述公式。
P i =10 (dB值/10)

dB的覆盖范围值是10×log (O.A)。

※对于频率微积分,窗口校正会影响覆盖范围。如果没有窗口校正 (矩形),则没有效果。

重叠处理

实时分析频率或更低可以重叠窗口以执行FFT分析。

例如,FFT处理每1024个点的数据,并将新采样的数据与先前的数据重叠 (重叠) 执行FFT分析。重叠量大的事实意味着可以更精细地测量信号时间的变化。

动态观察 (Resause)

两个信号在正交的x, y轴上合成的图形称为动态观察或重奏,通过两个信号的振幅、频率比和相位差的组合显示视觉特征。此外,当频率比为整数时,绘制的图形轨迹以一定的周期返回原始轨迹。

倍频程分析

虽然功率谱将分析频率划分为一定宽度 (恒宽型) 以表示每个频带的功率,但声学领域中的频率分析器通常采用对数刻度的频率轴,并通过具有恒比宽度的滤波器进行频率分析,该滤波器在对数刻度上将其等分。带宽通常为1倍频程和1/3倍频程,此分析称为倍频程分析。

通常,在频率轴上,对于下限截止频率 f 1,上限截止频率f 2 取2倍的频率时,即倍频程分析_No.1f 1f 2之间的间隔是八度,

  • 倍频程分析_No.2

是八度的中心频率。
1/3倍频程是将倍频程进一步分为三部分, f 1 f 2倍频程分析_No.3双倍,即倍频程分析_No.4,中心频率为

  • 倍频程分析_No.5

按钮,将选定控件在Tab键次序中下移一个位置。

IEC 61260 (JIS C 1514) 标准定义了八度频带的中心频率和滤波器特性,并统一了模拟或数字八度分析器。

声强

声音强度 (SI) 或声学强度 (AI)

声强是指在单位时间内通过声场某一点的单位横截面积的声音的能量,该点在声压p (t)r方向上的粒子速度。声音强度 (SI) 或声学强度 (AI) _No.1求值时使用曲面法线的原始方向。

  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.2

而密度 SI (声音强度) 或AI (声学强度) _No.3在没有流动的介质中,p (t)SI (声音强度) 或AI (声学强度) _No.4,以下公式成立。

  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.5

然而,由于直接精确测量粒子速度极其困难,因此人们考虑采用一种方法,通过相邻两点间的声压差来近似粒子速度,这就是使用两个传声器SI测量方法。也就是说,测量沿r方向相距Δr的两个传声器的声压。SI (声音强度) 或AI (声学强度) _No.6,SI (声音强度) 或AI (声学强度) _No.7的近似值。

  • 声音强度 (SI) 或声学强度 (AI) _NO.8
  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.9

(4)将公式代入公式 (2) 后,r方向的粒子速度SI (声音强度) 或AI (声学强度) _No.10用 (5) 式表示。

  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.11

因此,声强Ir 如下。

  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.12

该式在时域直接计算Ir,被称为直接积分法。

此外,任何频带f1?作为求f2中的r方向的SI值 (Ir) 的方法,多采用 (7) 式。

  • SI (声音强度) 或AI (声学强度) _NO.13

这里,Im{G 12 (f)} 表示p 1 (t)p 2 (t)的(单侧)互谱的虚部。这可以通过使用双通道 FFT 分析仪获得两个相邻点的声压信号之间的互谱,然后对该互谱的虚部进行上述计算来确定任意频段的Ir 值。这种方法称为互谱法。SI 测量方法中的测量误差包括由于有限的 Δr 引起的有限差分误差以及由于两个传声器系统之间的灵敏度和相位失配引起的误差,目前已研究了多种校正方法。

下面列举几个SI测量法的应用实例。

(1) 声源功率电平测量

声音强度表示单位时间内通过单位面积的声音能量,声源发出的总功率P表示

  • (1) 声源功率电平测量
    (Iri:声强垂直于表面si;si:第I个面积)

中所述修改相应参数的值。由此,在以声源为中心的半球面上,在与球面正交的方向上,通过测量分割面积中的声强来计算声功率。

(2) 隔音测量

通过利用SI法测量每个部位的穿透功率,可以定量测量由多个部位组成的墙壁的隔音性能和来自缝隙的漏音程度,对现场的隔音测量有效。

(3) 声场分析

由于SI值是矢量量,因此可以通过二维或三维显示声音的传播方向和大小来可视化和捕获声音的能量流。