倍频程分析
声音除了用声级度量之外,还必须了解评价它的频率特性。日常说声音的纤细和雄浑,柔和和震撼,都是因为声音的频谱,即不同频率成分的声级值不同形成的。由于人耳可以感受到的声音频率为20—20000Hz,频率变动范围有1000倍,因此工程上习惯用频程来作声音的频谱分析。
设定频程的上限频率为
,下降频率为,中心频率值为,则上下限频率之差值为,亦称为频带宽度,这个频带宽度常常以频程来划分,以上限频率和下限频率的比值确定,即当
时,称为1倍频程分析;当时,称为倍频程分析。以倍频程或
倍频程的频率分隔为横坐标,以声级为纵坐标,对声音作频率分析或频谱分析。这种方法在噪声的测量与控制中经常使用。工业自动化仪表与系统
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性质
频谱分析是通过对声音频谱的研究,了解声音的能量在不同频率上分布的情况,从而了解声源的特性及深入研究声波的产生、传播、接收和对听者的影响等方面的问题,为噪声控制和治理提供依据。但是,对声音的连续谱或复合谱中的每个频率成分都进行分析是不容易的,也是没有必要的。为了研究方便,常把整个音频范围按一定规律划分为若干个相连的频段,每一频段称为一个频带。根据相邻两个频带之间的关系,划分的方法有等带宽、等比带宽等。在噪声研究中,常用等比带宽的方法划分频段,即按倍频程划分频率区间。
倍频程
人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz,在声音信号频谱分析一般不需要对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见,人们把20Hz到20KHz的声频范围分为几个段落,每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比,即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明,当声音的声压级不变而频率提高一倍时,听起来音调也提高一倍。倍频程
若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍,即频率之比为2,这样划分的每一个频程称1倍频程,简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率,使4个频率之间的比值相同(
)。这样将一个倍频程划分为3个频程,称这种频程为倍频程。其中n倍倍频程是指以为系数,在基准频率的前后各取,然后分段计算功率谱后合并得到。其中,为基准频率。应用
所以我们通常使用的31段均衡器也称为
倍频程均衡器。两个频率相比为2的声音间的频程,一倍频程之间为八度的音高关系,即频率每增加一倍,音高增加一个倍频程,图示均衡器的的各频点之间就是倍频程关系。倍速录音用双卡录音机录音时,为了节省录音时间而设置的功能,倍速录音的磁带速度是正常录音的两倍,所花时间缩短了一倍,监听录音效果时,声音为快速播放效果,音调升高一个八度。这就是不为人们所熟知的倍频程!
最后总结一句话定义倍频程就是,频率为
的频率间隔的频带.分析
电磁波除了用强度度量之外,还必须了解评价它的波长特性。日常说的长波、中波和短波通信,都是因为电磁波的波谱,即不同波长成分的接收形成的。
设定波程的上限波长为λu,下降波长为λ1,中心波长值为λ0,则上下限波长之差值为
,亦称为波带宽度,这个波带宽度常常以波程来划分,以上限波长和下限波长的比值确定,即当
时,称为1倍波程分析;当时,称为倍波程分析。以倍波程或
倍波程的波长分隔为横坐标,以强度为纵坐标,对电磁波作波长分析或波谱分析。这种方法在电磁波的测量与传输中经常使用。[1]参考资料
[1] 什么是倍频程? · 知乎[引用日期2021-11-07]