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标题: 杂音与高阶次谐波分析 [打印本页]

作者: Bazinga    时间: 2014-4-8 23:00     标题: 杂音与高阶次谐波分析

概览杂音测量是一种谐波分析,通常被应用于音频和电声中,其以高阶次谐波为研究重点,谐波阶次一般均高于第10阶次。
噪声和杂音概述各种消费产品有可能会产生不良的机械噪声,这种噪声对消费者是不能接受的或令消费者不满的,这些产品包括:
噪声或杂音是一种非线性的、不规则的、脉冲式的和失真效应的部分类型,他们通常不能用规则待测物(UUTs)来发现,而他们一般又是由待测物中机械和结构的缺陷产生的。由于具有非常低能量的短脉冲,传统测试和分析方法诸如RMS-FFT和总谐波失真(THD)方法都是没有用的。下面的图片显示了信号中的典型效应。
1)      信号中的毛刺

2) 陡度

3) 绝对(陡度)

案例研究——扬声器缺陷检测扬声器缺陷检测的高阶次谐波特征分析
扬声器装配故障,如摩擦音圈、弯曲的支架、松弛的轴等等,传统上都是由生产线终端有丰富经验的收听者来检测这些故障的。以测量总谐波失真(THD)为主要目的,我们曾试图开发在线测试生产测量系统,他们通常只能用来分析低阶次的谐波,因而不能专门用来检测缺陷的摩擦声,嗡嗡声和滴答声等杂音。但是故障诊断时能否确定特定的缺陷特征吗?经过初步实验结果表明,我们可以做到这一点,在超声范围内(> 20千赫兹)测量是确定这些特征的主要因素。本案例研究描述了一种新的方法,在高阶次谐波组的总能量中,例如从第10阶次到第20阶次或从第31阶次到第40阶次,对其分别进行测量和分析。
扬声器的杂音信号特征为何要关注高阶次谐波?
总谐波失真主要是由第二阶次和第三阶次谐波占主导作用,几乎很少与我们可以听出来的音频失真相关。例如,考虑下面这个扬声器的杂音。该扬声器的杂音是典型的导致丰富谐波频谱的脉冲串。

实验过程测量安装

结果缺陷的视觉检测
扬声器 #包围物锥体音圈防尘盖松弛的微粒
1没有没有没有没有没有有 – 在音圈内
2没有有 – 折痕的没有没有没有有 – 在音圈内
3没有有– 孔没有有- 有切口有 - 遗失有 – 在轴后面
4没有有 – 折痕的没有没有没有没有
5没有有 – 折痕的没有没有有 – 凹的没有
6有 – 凹的没有没有没有没有没有
7有 – 凹的有- 孔型的/折痕的没有没有没有没有
8没有有 – 凹的没有没有没有没有
9没有没有没有没有没有没有
10有 – 凹的有 – 折痕的没有没有没有没有

分析


扬声器缺陷相关包围物

防尘盖

防尘盖



锥体

结论相比传统分析,使用杂音分析提供了更好的分析方法。这种分析不仅具有重复性,而且也适用于不同的扬声器模型。同样至关重要的是该分析可以将数据采集在超声范围内,使该范围内的谐波对缺陷提供深入的了解,否则我们很难检测包括轴在内的缺陷。此外,高阶次谐波不仅明确显示了扬声器中的单一缺陷,而且他们还有助于对具有多个缺陷的扬声器进行缺陷特征化分析




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