關(guān)于 FFT 您必須知道 …

時(shí)間：2017-04-24作者：恩緹艾音頻設(shè)備技術(shù)(蘇州)有限公司瀏覽：131

本系列的*二部分將探究對實(shí)際的 FFT 測量應(yīng)用有所幫助的內(nèi)容。FFT 在眾多應(yīng)用中廣泛使用。結(jié)果通常為圖表因而易于理解。要進(jìn)行精確的 FFT 測量也有一些細(xì)節(jié)需要注意。我們將為您提供一些有用的信息。

正如在上篇中所說，測量系統(tǒng)的采樣率和塊長度 BL 是 FFT 的兩個(gè)**參數(shù)。采樣率表明了掃描待分析信號(hào)的速率。比如說，商用級計(jì)算機(jī)聲卡錄制 .WAV 格式音頻時(shí)一般每秒采集 44100 次。

奈奎斯特定理
Harry Nyquist（哈里 · 奈奎斯特）發(fā)現(xiàn)了模擬信號(hào)采樣的一個(gè)基礎(chǔ)理論：采樣率必須至少是信號(hào)較高頻率的兩倍。例如，要對一個(gè)較高頻率為 24 kHz 的信號(hào)采樣，采樣率就至少要達(dá)到 48 kHz。采樣率的一半，本例中就是 24 kHz，被稱為“奈奎斯特頻率”。

如果輸入系統(tǒng)的頻率**奈奎斯特頻率會(huì)怎樣呢？

混疊
大多數(shù)時(shí)候，對信號(hào)的采樣數(shù)量綽綽有余。在 48 kHz 采樣率下，6 kHz 頻率的信號(hào)每周期被采樣 8 次，而 12 kHz 的信號(hào)就只能采樣 4 次。在奈奎斯特頻率，每周期就只能采集兩次信號(hào)。
有不少于兩個(gè)采樣的情況下，要無損的重建信號(hào)還是可能的。但如果樣本不到兩個(gè)，生成的信號(hào)中就會(huì)包含原始信號(hào)中不存在的雜余信號(hào)。

鏡像頻率
在 FFT 中，此類雜余的人工信號(hào)以鏡像頻率的形式出現(xiàn)。如果**出奈奎斯特頻率，信號(hào)將被設(shè)想出的極限反射，回彈到有用頻帶上。下面的視頻展示的是一個(gè)采樣率 44.1 kHz 的 FFT 系統(tǒng)。輸入系統(tǒng)的是一個(gè) 15 kHz 到 25 kHz 的掃頻信號(hào)。

這些討厭的鏡像頻率在掃描前被一個(gè)模擬低通濾波器（抗混疊濾波器）過濾了。這個(gè)濾波器確保**奈奎斯特頻率的部分被抑制。

時(shí)間窗
在周期性重復(fù)的信號(hào)案例中，時(shí)間窗用???平緩掃描結(jié)束時(shí)的跳變（見上篇）。這能阻止頻譜中的拖尾效應(yīng)。窗口的類型繁多，有些只有很小的差別。在選擇時(shí)間窗時(shí)要清楚：每個(gè)窗口在頻率可選擇性和幅值精度之間都有妥協(xié)。

頻譜平均
在分析非周期性信號(hào)，比如噪聲或音樂時(shí)，捕捉多個(gè) FFT 塊并據(jù)此確定平均值總是有益的。有兩種可能的方法：
 經(jīng)典平均：測量多個(gè) FFT。每個(gè)結(jié)果都在最后的平均結(jié)果中有相同的權(quán)重。這個(gè)方法適用于時(shí)間定義好的測量；
指數(shù)平均：持續(xù)測量 FFT。這里，同樣的，也要考慮確定數(shù)量的 FFT 結(jié)果。然而，計(jì)權(quán)卻與結(jié)果的“年齡”成反比。較早的測量對結(jié)果的貢獻(xiàn)較小，較近的測量對平均結(jié)果影響較大。指數(shù)平均適用于長期持續(xù)監(jiān)測頻譜。

功率 vs. 峰值檢測
現(xiàn)代的高分辨率 FFT 分析儀具備通過 FFT 塊長度對測量結(jié)果數(shù)量解耦的能力。這樣一來也會(huì)讓測量時(shí)間變長，尤其是對高分辨率 FFT。因此，舉例來說，對于一個(gè) 2MB 的塊長，就沒有必要測量和顯示**過一百萬個(gè)點(diǎn)（bins），只需足夠用于顯示的點(diǎn)數(shù)即可，如 1024 個(gè)。

確定每個(gè) FFT 點(diǎn)（bin）值的方法有兩種：

“較大峰值”：此處用的是 FFT 結(jié)果中的較大值。這個(gè)方法非常適用于 FFT 的可視化顯示；
“功率”：這時(shí)計(jì)算 FFT 結(jié)果總和并按能量平均。當(dāng) FFT 用于計(jì)算時(shí)這個(gè)方法很有必要。

FFT 結(jié)果的計(jì)算
FFT 主要用于讓信號(hào)直觀且可視。不過，也有一些應(yīng)用中 FFT 結(jié)果是用來做計(jì)算的。比如，通過 RSS （和的平方根）算法可以計(jì)算確定頻帶的較簡電平。


恩緹艾音頻設(shè)備技術(shù)(蘇州)有限公司專注于聲級計(jì),音頻分析儀,振動(dòng)計(jì)等

• 詞條

  詞條說明

• 南非較大院線使用 XL2 聲級計(jì)分析儀校準(zhǔn)影院音響

  Ster-Kinekor 公司是南非良好的電影院線。其在全國范圍內(nèi)開發(fā)并維護(hù)著 57 座高品質(zhì)影城。為了獲得較優(yōu)的聲音表現(xiàn)，它的內(nèi)部服務(wù)團(tuán)隊(duì)使用 XL2 聲學(xué)分析儀。 XL2 分析儀為影院音響安裝提供**測量工具。南非的 Ster-Kinekor 公司選擇了便攜的 XL2 用于影院音響性能測試以及定期檢測。每個(gè)環(huán)繞聲通道的聲學(xué)頻譜都會(huì)被測量并與特定的 X 曲線框限對比。低音通道也以同樣的方式測試

• 關(guān)于 FFT 您必須知道 …

  本系列的*二部分將探究對實(shí)際的 FFT 測量應(yīng)用有所幫助的內(nèi)容。FFT 在眾多應(yīng)用中廣泛使用。結(jié)果通常為圖表因而易于理解。要進(jìn)行精確的 FFT 測量也有一些細(xì)節(jié)需要注意。我們將為您提供一些有用的信息。 正如在上篇中所說，測量系統(tǒng)的采樣率和塊長度 BL 是 FFT 的兩個(gè)**參數(shù)。采樣率表明了掃描待分析信號(hào)的速率。比如說，商用級計(jì)算機(jī)聲卡錄制 .WAV 格式音頻時(shí)一般每秒采集 44100 次。 奈奎

• NTi Audio 北京 PALM Expo 2016 展活動(dòng)邀請

  NTi Audio 作為音頻和聲學(xué)測試測量設(shè)備良好制造商，將在展會(huì)期間為您展示強(qiáng)大的 XL2 音頻與聲學(xué)分析儀以及 FX100 模擬和數(shù)字音頻分析儀等專業(yè)測量儀器，您將能了解到我們在音頻聲學(xué)測試領(lǐng)域全面的解決方案。 2016年 9月 1日 - 4日 北京，中國 展位：3408 也歡迎您參加我們舉辦的技術(shù)研討會(huì)，和外國*及**面對面交流。 研討會(huì) 標(biāo)題：典型的音頻與聲學(xué)測量應(yīng)用 主題： 使用 FX

• 音頻失真的基礎(chǔ)知識(shí)和測量

  “失真”是音頻組件的一個(gè)重要特性，它經(jīng)常被列在揚(yáng)聲器，功放和其它音頻聲學(xué)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)中?？刹恍业氖?，這個(gè)術(shù)語經(jīng)常被錯(cuò)誤使用，且許多重要的附加信息也常常被忽略。本文中我們將幫您理清這個(gè)概念以及他們的測量方法和正確用法。 首先，并非所有失真都是壞的且難以被接受。某些失真可能是有意制造的，如電子管功放神奇的“軟失真”。不同于晶體管放大器，真空電子管放大器失真主要是和基頻有密切聯(lián)系的偶次諧波失真。這樣