扬声器系统频率响应的测试

频响指标以及测试方法

频响频率响应简称频响，英文名称是Frequency Response，在电子学上用来描述一台仪器对于不同频率的信号的处理能力的差异。同失真一样，这也是一个非常重要的参数指标。一个“完美”的交流放大器，应该在频响指标上具有如下的素质：对于任何频率的信号都能够保持稳定的放大率，并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。显然这在目前技术水平下是完全不可能的，那么针对不同的放大器就有了不同的“前缀”，对于音频信号放大器（功率放大器或者小信号放大器）来说，我们还应该加上如此的“前缀”：在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围内的频率的信号。这个范围显然缩小了很多，我们知道，人耳的可闻频率范围大约在20～20KHz，也就是说只要放大器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。实际上，根据研究表明，高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”，但是仍然会对人的听感产生影响，因此，这个范围还要再扩大，在现代音频领域中，这个范围通常是5～50KHz,某些高要求的放大器甚至会达到0.1~数百KHz。但是，上述要求表面上好像是比“完美”低了很多，却仍然是“不可能完成的任务”，目前我们连这样的要求也不可能达到。于是，就有了“频响”这个指标。（附言：指标本身就代表着“不完美”，如果一切都“完美”了，指标也就没有存在的理由了。）放大器有两种失真：线性失真和非线性失真。我们通常把后者叫做“失真”，而把前者用其它方式表达出来。非线性失真我们已经知道了是一种什么情况了。而线性失真就是指频率和相位方面的“误差”，即频率失真和相位失真。频率失真及其产生原因频率失真是一种“线性失真”，意思是说，发生这种失真时放大器的输出信号波形和输入波形仍然是“相似形”，它不会使放大器对要处理的信号产生“形变”。一个单纯的频率失真可以看成放大器对于不同频率的信号放大倍数不同，例如，1个十倍放大器，对1KHz的信号的放大倍数是10 倍，而对于10KHz的交流信号可能放大倍数就变成了9.99倍，于是，我们就可以说这台放大器有频

视觉分辨率及空间频率响应测试实验报告

视觉分辨率及空间频率响应（SFR）测试实验报告班级：学号：姓名：一、实验目的： 1、理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位。 2、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使用方法。 3、掌握数码相机视觉分辨率测试方法，能够通过目视判别数码相机的分辨率特性。 4、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）曲线的含义。 5、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试方法，能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。二、实验要求： 1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图。 2、目视判别数码相机的视觉分辨率，需分别判别水平、垂直、和斜45度方向的视觉分辨率(注意：若拍摄的靶板有效区域高度仅占据相机幅面高度的一部分，需将目视判别结果乘以修正系数以得到真实的测量结果。修正系数=以像素为单位的相机幅面高度/以像素为单位的靶板有效区域高度)。 3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，需分别测量水平及垂直方向的SFR，并取MTF50、MTF20作为测量结果，与视觉分辨率测试结果进行比较。 4、独立完成实验报告，需明确相机型号、相机基本设置、并包含所拍摄图案以及判别结果和相应说明。三、实验过程在光学测量实验室使用手机（iPhone6s）连续拍摄三张ISO12233标准分辨率靶板。拍摄过程中使手机上下屏幕边缘尽量与靶板上下边缘对齐，以减小修正系数。其中使用的相机参数如下：

拍摄的照片如下：照片一（修正系数为）

频率响应分析仪知识

频率响应分析仪知识一、概述（一）用途频率响应分析仪是测量被测系统频率特性的仪器。早期频率特性的测量是用信号源、电压表、频率计、相位计、示波器等单机组成，仪器操作复杂，易受干扰，测量精度低。进入60年代，国外开发出以数字相关滤波为核心技术的频率响应分析仪，提高了测量精度。随着技术发展，智能化、数字化程度不断提高，测量功能、精度得到了快速发展，拓宽了仪器应用范围。目前，频率响应分析仪广泛地应用于航空航天、军工、机械制造的振动分析，大型机械的故障监测与诊断，自控系统、伺服系统的设计与调试，电子元件、压电元件的阻抗与谐振测试，高压电网滤波器调试，桩基检测，自动控制系统科研与教学等领域。（二）分类与特点频率响应分析仪可以分为基础型频率响应分析仪、教学型频率响应分析仪、多通道频率响应分析系统等类型产品。 ●基础型频率响应分析仪的特点性能指标高，接口齐全，方便与各种测试仪器及计算机联接组成测试系统，适用于各种领域的频率响应测试。 ●教学型频率响应分析仪的特点性能指标一般，频率范围窄，适用于低成本测试，如教学以及要求性能指标不高，能满足一定要求的场合。 ●多通道频率响应分析仪的特点性能指标高，多通道测试可达32通道，适用于大型机械、桥梁、堤坝等大型系统多点测试。（三）产品国内外现状国内生产频率响应分析仪的厂家主要有：天津中环电子仪器。天津中环电子仪器自1958年建厂以来，一直致力于频率响应测试产品的研发，80年代与英国solartron公司合作，开发出以TD1250频率响应分析仪为代表的系列产品，同类产品技术水平国内领先。国外厂家主要有：英国solartron公司和日本NF回路设计株式会社。英国solartron公司以数字相关滤波为技术核心的产品，频率范围10微赫到65千赫（1250），以及10微赫到32兆赫（1260）等，具有双通道及四通道测试功能，1250侧重于低频与超低频，主要用于机械、自控等领域，1255上限频率较高，满足低频测试的同时可用于电子元件、压电元件等测试。（四）技术发展趋势 ●小型化成为频率响应分析仪的主要发展趋势； ●提高功能指标精度，嵌入式、PLD的采用是未来的趋势； ●降低成本，向教学普及扩大应用范围是未来主要发展方向。二、基本工作原理频率响应分析仪主要由：发生器、分析器、控制器、运算器、键盘与显示器、接口、选件等构成。频率响应分析仪的原理框图如下图1所示。

扬声器检验标准

1、目的：规范品管部对扬声器来料检验和判定标准，以此作为扬声器进货检验的依据。 2、范围：本标准适用于IQC、PQC对扬声器的检验。 3、要求： 3.1包装、运输 3.1.1 包装应能满足在一般正常条件下搬运、运输、贮存时不会造成扬声器有碰伤、压伤、变形或其它方面的损坏。 3.1.2 包装箱表面应标明产品型号、制造厂商或厂商代码、包装数量。 3.2 外观、外形尺寸和装配工艺。 3.2.1 扬声器外观应整洁、无变形、划伤、生锈、纸盆霉斑、等其它缺陷。 3.2.2 扬声器各粘接胶水均匀（帽胶、音盆胶、磁路胶）。 3.2.3 参照封样和扬声器规格书测量盆架、磁钢等尺寸是否符合标准。 3.3 电性能 3.3.1 测量扬声器阻抗是否符合标准。 3.3.2 纯音检测。 3.3.3 扬声器极性检测。 3.4 滑落试验 3.4.1 根据标准对扬声器进行滑落试验，附图1。角度为60°斜面光滑木板上，扬声器距离挡板600mm高度上自由滑落冲击。 3.4.2试验后重新检查纯音、外观（磁路是否掉落等）。 4、检验条件及方法 4.1 检验条件：

4.1.1 检验人员视力为1.2～1.5（裸视）。 4.1.2 40W目光灯下（距离光源1米处）。 4.1.3 目测距离为30cm。 4.2 检验方法： 4.2.1 包装、外观：目测法、手感法。 4.2.2 结构尺寸：用游标卡尺、钢尺测量，必要时可采用试装检查。 4.2.3 阻抗：万用表，纯音：检听机，极性：极性测试仪。 5、检验规则在交货方提供的合格产品中，按GB2828-87《逐批检查计数抽样程序抽样表》中一次正常检查抽样方案进行抽样，检查内容、检查水平、AQL值见下表。在生产过程中，采用全检方式进行检验 6、检查内容及缺陷分类

频率响应测量的方法

频率响应测量的方法频率响应测量的方法很多，一般同使用的测试信号有关。可分为：i. 点测法：完全按定义设计的测量方法，逐个频率输入振幅恒定的正弦信号，逐个点测量相应频率扬声器输出声压级，在频率响应坐标纸上绘出相应的点，把这些不连续的点的平滑连线即为频率响应曲线。测量耗时、测量有限的非连续频率点，过渡点是推测的。 ii. 扫频自动记录法：使用机械传动的方法改变振荡电路中的电容，使信号的频率连续改变，输出电压恒定，这叫扫频信号，记录仪上记录纸的频率刻度与信号源同步，记录扬声器的输出声压级随频率的变化，即为频率响应曲线，这方法叫扫频自动记录法。后来，机械扫频信号改成电压控制频率的压控振荡器，改进了机械传动的麻烦。这是60～80年代丹麦B&K 公司为代表的测量技术。扫频自动测量原理大约已有40年的历史，其测量原理没有变化，改变的只是使用的技术，譬如扫频信号的产生方法，测量传声器测得的数据的采集、处理、运算和输出数据和曲线都可以由计算机完成。其中需要特别一提的是：对扫频信号的理解和生成技术，连续扫频信号过去理解为点频信号随时间变化，但点频信号是一个连续周期信号，从示波器看到的是一个按周期重复的正弦波形，而扫频信号没有一个频率是经历时间周期的，随扫频时间变化的是它的瞬时频率。瞬时频率数学上是相位对时间的微分。可以这样理解：譬如f=100Hz正弦信号的周期是T=0.01秒，其走过的相位φ= 2π弧度(360°)，而f=200Hz时，T＝0.005秒，其走过的相位仍然是φ= 2π弧度，这样，一个微小时间内的相位变化（等效于相位对时间的微分）同周期成反比，相当于稳态频率。同稳态信号不同的是它引入扫频速率（S：Hz/s）的概念，瞬时频率fi =S t +f0；t为扫频时间；f0为扫频初始频率。t和f0确定扫频频率范围。稳态单频信号的公式是u(t)=Acos(2πft);f为稳态单频信号的频率。而扫频信号的公式是u(t)=ACos(πSt2),B&K公司的2012音频分析仪的TSR（时选响应）技术中使用的测试信号，就是采用该数学模型生成的信号。 iii. 阶步步进的猝发声测量。猝发声是若干个周期的正弦信号脉冲，或称正弦波列。它由连续周期信号加一时间控制电路组成，当测量声压级的时间窗正好在猝发声的稳定部分时，它更接近点频测量。由一个个不同频率的猝发声组成一个阶步步进的猝发声，用对应的跟踪滤波器跟踪每一个猝发声，类似点频测量得到扬声器的频率响应。美国ATI公司的扬声器测量系统LMS使用的正是这种信号源，它最多可以在一个十进制频率范围内设置200个猝发声频率点，即频率阶步的间隔是1/60倍频程。 iv. 多频音（Muiti-tone Burst也叫多频猝发声）它是数字生成的M个纯音信号的叠加的一个短时间间隔的信号，该时间间隔对M个频率来说正好都是整周期的，并且这由低到高M个频率之间没有谐波关系，即2个频率相除（大数除小数）的商不会是整数。例如：14.5，31.9，37.7，49.3，55.1……Hz；可以排列成一个数列，选择适当的频率间隔，组成M个频率的多频音。其M个频率的同步FFT即为基频即幅频响应，由其谐波可以实现其谐波失真测量。该技术使用在AP公司的“系统1”和“系统2”的仪器上。 v. 脉冲数字测量技术上面所有的方法都离不开正弦信号，只是频率的连续变化、频率的阶步变化和有限频率成分的合成信号，脉冲信号和MLS信号需要进行时域（时间波形）和频域（频率响应和频率分析）之间的变换，从中可以得到更多信息，它作用于被测系统后的输出响应，经过变换和运算可以得到被测系统的许多信息，这需要对测试信号有充分了解，涉及信号与系统的基本理论，又要借助数字信号处理技术进行变换运算。单脉冲信号的性质，

实验二实验报告

PAM和PCM编译码器系统一、实验目的 1.观察了解PAM信号形成的过程；验证抽样定理；了解混叠效应形成的原因； 2.验证PCM编译码原理；熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系；了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。二、实验内容和步骤 1.PAM编译码器系统 1.1自然抽样脉冲序列测量（1）准备工作；（2）PAM脉冲抽样序列观察；（3）PAM脉冲抽样序列重建信号观测。 1.2平顶抽样脉冲序列测量（1）准备工作；（2）PAM平顶抽样序列观察；（3）平顶抽样重建信号观测。 1.3信号混叠观测（1）准备工作（2）用示波器观测重建信号输出的波形。 2.PCM编译码器系统 2.1PCM串行接口时序观察（1）输出时钟和帧同步时隙信号的观察；（2）抽样时钟信号与PCM编码数据测量； 2.2用示波器同时观察抽样时钟信号和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504同步，分析掌握PCM编码输数据和抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系； 2.3PCM译码器输出模拟信号观测，定性观测解码信号与输入信号的关系：质量，电平，延时。 2.4PCM频率响应测量：调整测试信号频率，定性观察解码恢复出的模拟信号电平，观测输出信号电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系；

2.5PCM动态范围测量：将测试信号频率固定在1000Hz，改变测试信号电平，定性观测解码恢复出的模拟信号的质量。三、实验数据处理与分析 1.PAM编译码器系统（1）观察得到的抽样脉冲序列和正弦波输入信号如下所示：上图中上方波形为输入的正弦波信号，下方为得到的抽样脉冲序列，可见抽样序列和正弦波信号基本同步。（2）观测得到的重建信号和正弦波输入信号如下所示：

功放机指标测试方法概要

文件名称：功放机电性能测试方法指引文件编号：TPPEAV201105090001 版本号：A0版受控状态: 是□否□ 拟制：批准：日期：注: 1.目的 ——使QC岗位所有人员能按标准进行岗位操作，以便满足岗位能力要求；——使各岗位QC操作方法统一，避免操作方法不规范导致失误。 2.适用范围 ——使用于本厂所有质量管理人员及在岗QC。

功放机电性能测试方法指引一、各声道额定输出功率测试方法： 1.测试所用基本设备仪器：音频信号源负载盒双针毫伏表调压器双踪示波器失真测试仪 2.测试条件： ~220V电压8Ω负载1KHz/500mv正弦波信号各仪器按要求连接好。 3.测试步骤：（以主声道为例，其它声道测试方法同） a.将主音量逐步加大，看示波器上的波形有0.7%失真为宜，然后读出双针毫伏表各指针此时所得到的伏度数；（要求主高音、低音、平衡居中） b.此时双针毫伏表上各指针所得到的伏度数即为主声道额定输出伏度（毫伏表上有两个读数具体到主左、右声道时可根据接仪器时的接线而定）； c.具体的输出功率再进行换算，我们在生产中只测出各声道额定输出伏度即可； d.名词解释额定输出功率：也叫最大不失真输出功率，将被测功放机置于~220V电压、8Ω负载、1KHz/500mv正弦波信号下将音量逐步加大，看示波器上的波形有0.7%失真时读出双针毫伏表各指针此时所得到的伏度数，然后进行换算所得到的功率。

e.毫伏表的量程根据各声道的输出功率而定，这样能准确反映测量值，误差小，同时避免损坏仪器。二、主左、右声道串音测试方法： 1.测试所用基本设备仪器：音频信号源负载盒双针毫伏表调压器双踪示波器 2.测试条件： ~220V电压8Ω负载1KHz/500mv正弦波信号各仪器按要求连接好。 3.测试步骤：（要求主高音、低音、平衡居中） a.将主声道置于额定输出功率，读出左声道现在的dB数，记为L1【此时L1的dB数计算方法为：若毫伏表在“30V/+30dB”档位，毫伏表显示的左声道指针在-7dB，那么L1的读数为+30dB+（-7dB） =23dB】； b.然后拔掉左声道的输入信号，此时毫伏表上左声道的指针读数基本为0，再逆时针旋转控制左声道的毫伏表量程钮，直到能读取毫伏表左声道指针显示dB数为宜，此时的读数记为L2【此时L2的dB 数计算方法为：若毫伏表在“100mv/-20dB”档位，毫伏表显示的左声道指针在-8dB，那么L2的读数为-20dB+（-8dB）= -28dB】； c. L1的绝对值加L2的绝对值即为右声道串左声道的声道串音（R/L）【按a 、b两点给出的数据计算R/L=23 dB的绝对值+（-28dB）的绝对值】；

实验三二阶系统频率响应

实验三二阶系统频率响应一、实验目的（1）学习系统频率特性响应的实验测试方法。（2）了解二阶闭环系统中的对数幅频特性和相频特性的计算。（3）掌握根据频率响应实验结果绘制波特图的方法。（4）掌握欠阻尼二阶闭环系统中的自然频率、阻尼比对谐振频率、谐振峰值和带宽的影响及对应的计算。二、实验设备（1）XMN-2型学习机；（2）CAE-USE 辅助实验系统（3）万用表（4）计算机三、实验内容本实验用于观察和分析二阶系统瞬态响应的稳定性。二阶闭环系统模拟电路如图3-1所示，它由两个积分环节（OP1和OP2）及其反馈回路构成。图3-1 二阶闭环系统模拟电路图 OP1和OP2为两个积分环节，传递函数为s T s G i 1 )(-=（时间常数RC T i =）。二阶闭环系统等效结构图如图3-2所示。图3-2 二阶闭环系统等效结构图该二阶系统的自然振荡角频率为RC T n 11==ω，阻尼为i f R R K 22= =ζ。四、实验步骤（1）调整Rf=40K ，使K=0.4（即ζ=0.2）；取R=1M ，C=1μ，使T=1秒（ωn=1/1）。（2）输入信号位)sin(t X ω=，改变角频率使ω分别为 0.2,0.6,0.8,0.9,1.0,1.2,1.6,2.0,3.0rad/s 。稳态时，记录下输出响应)sin(φω+=t Y y 五、数据采集及处理输出信号幅值Y 输出信号初相φ L(ω) φ(ω) ω(rad/s) T 0.2 0.6 0.8 0.9 1.0 1.2

1.6 2.0 3.0 六、实验报告 1、绘制系统结构图，并求出系统传递函数，写出其频率特性表达式。 2、用坐标纸画出二阶闭环系统的对数幅频、相频曲线（波特图）。 3、其波特图上分别标示出谐振峰值（Mr）、谐振频率（ωr）和带宽频率（ωb）。 4、观察和分析曲线中的谐振频率（ωr）、谐振峰值（Mr）和带宽（ωb），并与理论计算值作对比。

数字信号处理实验报告 -频率响应与系统稳定性

专业：电子信息工程班级：N11级-1F 姓名：学号：

实验项目：系统响应及系统稳定性实验台号：同组者： 1、实验目的（1）掌握求系统响应的方法（2）掌握时域离散系统的时域特性（3）分析、观察及判断系统的稳定性 2、实验原理与方法描述系统特性有多种方式，时域描述有差分方程和单位脉冲响应，频域描述有系统函数和频率响应。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应、系统函数或频率响应来求系统的输出信号。（1）求系统响应：本实验仅在时域求系统响应。在计算机上，已知差分方程可调用filter函数求系统响应；已知单位脉冲响应可调用conv函数计算系统响应。（2）系统的时域特性：系统时域特性是指系统的线性、时不变性、因果性和稳定性。本实验重点分析系统的稳定性，包括观察系统的暂态响应和稳态响应。（3）系统的稳定性判断：系统的稳定性是指对任意有外接信号输入，系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和条件。实际中，检查系统是否稳定，不可能检查系统对所有有界的输入信号，输出是否是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列，如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳定的。

（4）系统的稳态响应系统的稳态输出是指当∞→n 时，系统的输出。如果系统稳定，信号加入系统后，系统输出的开始一段称为暂态效应，随n 的加大，幅度趋于稳定，达到稳态输出。注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3．实验内容及步骤（1）已知差分方程求系统响应设输入信号 )()(81n R n x =，) ()(2n u n x =。已知低通滤波器的差分方程为 )1(9.0)1(05.0)(05.0)(-+-+=n y n x n x n y 。试求系统的单位冲响应，及系统对)()(81n R n x =和)()(2n u n x =的输出信号，画出输出波形。 051015 20253035404550 n h n 系统的单位脉冲响应 5 10 15 20 253035 40 45 50 n y 1n 系统对R8(n)的响应 05101520 253035404550 n y 2n 系统对u(n)的响应实验图（1）（2）已知单位脉冲响应求系统响应设输入信号 )()(8n R n x =，已知系统的单位脉冲响应分别为)()(101n R n h =， )3()2(5.2)1(5.2)()(2-+-+-+=n n n n n h δδδδ，试用线性卷积法分别求出各系统的输出响应，并画出波形。

音频指标简介及测试原理方法

音频指标测试均是针对有输入和输出的设备而言，就是声音信号经过了一个通道以后，输出与输入之间的差别。两者差别越小那么性能越好，而且在一般情况下声音经过某一个通道或某一系统后，一般都有对原信号的放大和衰减。信噪比、失真率、频率响应这三个指标是音响器材的“基础指标”或“基本特性”，我们在评价一件音响器材或者一个系统水准之前，必须先要考核这三项指标，这三项指标中的任何一项不合格，都说明该器材或者系统存在着比较重大的缺陷 1、信噪比SNR(Signal to Noise Ratio)：（1）简单定义：狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。音频信噪比是指音响设备播放时，正常声音信号强度与噪声信号强度的比值（2）计算方法：信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10LG(PS/PN)，其中Ps 和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，也可以换算成电压幅值的比率关系：20LG(VS/VN)，Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。（3）测量方法：信噪比通常不是直接进行测量的，而是通过测量噪声信号的幅度换算出来的，通常的方法是：给放大器一个标准信号，通常是0.775Vrms 或2Vp-p@1kHz,调整放大器的放大倍数使其达到最大不失真输出功率或幅度（失真的范围由厂家决定,通常是10％，也有1％），记下此时放大器的输出幅Vs，然后撤除输入信号，测量此时出现在输出端的噪声电压，记为Vn，再根据SNR=20LG(Vn/Vs)就可以计算出信噪比了. 或者是10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率计权：这样的测量方式完全可以体现设备的性能了。但是，实践中发现，这种测量方式很多时候会出现误差，某些信噪比测量指标高的放大器，实际听起来噪声比指标低的放大器还要大。经过研究发现，这不是测量方法本身的错误，而是这种测量方法没有考虑到人的耳朵对于不同频率的声音敏感性是不同的，同样多的噪声，如果都是集中在几百到几千Hz，和集中在20KHz以上是完全不同的效果，后者我们可能根本就察觉不到. 这样就引入了权的概念。噪声中对人耳影响最大的频段“权”最高，而人耳根本听不到的频段的“权”为0。这种计算方式被称为“A计权”，已经称为音响行业中普遍采用的计算方式。 2 、频响范围：（1）频率响应是指在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围，以及在此范围内信号的变化量称为频率响应。（2）测试方法：要求输入信号幅值为一个固定值（要在动态范围之内，音响设备我们可以取100mv）。当输入信号为正常频率时（不能有失真，可以定位1KZ），记录这个时候的输出电压的大小V1。然后开始逐渐降低输入信号的频率，当降低到一定程度时，输出信号的幅值会开始减小。继续降低频率，直到输出电压为0.707V1

扬声器耳机等电声器件的识别与测试

[1] 扬声器俗称喇叭，是一种常用的电声转换器件，其基本作用是将电信号转换为声音。扬声器的种类繁多，按换能方式可分为：电动式扬声器、舌簧式扬声器、压电式扬声器、气动式扬声器等；按结构可分为：纸盆式扬声器、球顶式扬声器、号筒式扬声器、带式扬声器、平板式扬声器等。电动式扬声器、球顶式扬声器和号筒式扬声器使用较多。 [2]扬声器的文字符号是“BL”，图形符号如图所示。 [3]扬声器的主要参数有额定功率、标称阻抗、频率范围等项。额定功率是指扬声器在长期正常工作时所能输入的最大电功率。标称阻抗是指扬声器工作时对输入信号所呈现的交流阻抗，在数值上是扬声器音圈直流电阻值的1.2～1.3倍。额定功率和标称阻抗一般直接标示在扬声器上，如图所示。选用扬声器时，其额定功率应不小于电路输出功率；其标称阻抗应等于电路输出阻抗。

[4]频率范围是指扬声器能够有效地重放音频信号的范围。按照扬声器工作频率范围的不同，可分为高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器和全频扬声器。使用时应按照要求选用合适的扬声器。 [5]电动式扬声器通常指电动式纸盆扬声器，其工作原理如图所示，音圈位于环形磁钢与芯柱之间的磁隙中，当音频电流通过音圈时，所产生的交变磁场与磁隙中的固定磁场相互作用，使音圈在磁隙中往复运动，并带动与其粘在一起的纸盆运动而发声。

[6]电动式扬声器是最常用的扬声器，既有全频扬声器，又有专门的高音、中音、低音扬声器。电动式扬声器有圆形、椭圆形、超薄形等，并有大、中、小多种口径尺寸，广泛应用于收音机、录音机、电视机、家庭影院等音响设备，以及公共场所广播等各种场合。 [7]球顶式扬声器内部结构如图所示，其工作原理属于电动式扬声器，但取消了纸盆，采用球顶式振膜，具有高频瞬态响应好、声音清晰明亮的特点。常见的球顶式扬声器有高音扬声器和中音扬声器两种，主要应用在高挡分频式组合音箱中。

实验二：频率响应测试

成绩北京航空航天大学自动控制原理实验报告院（系）名称自动化科学与电气工程学院专业名称自动化学生学号13191006________ 学生________ 万赫__________ 指导老师_____ 王艳东自动控制与测试教学实验中心

实验二频率响应测试实验时间2015.11.13 实验编号30 同组同学无一、实验目的 1、掌握频率特性的测试原理及方法 2、学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法目的。二、实验容 1. 测定给定环节的频率特性。 2. 系统模拟电路图如下图：系统结构图如下图：

系统的传递函数：取R=100KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。取R=200KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。取R=500KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。若正弦输入信号为Ui(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时，其输出信号为 Uo(t)=A2Sin(ωt+ψ)。改变输入信号频率f=错误!未找到引用源。值，便可测得二组A1/A2和ψ随f(或ω)变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。三、实验原理 1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2，然后计算其比值A2/A1。 2. 实验采用“沙育图形”法进行相频特性的测试。设有两个正弦信号: X(ωt)=XmSin(ωt) ，Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴，Y(t)为纵轴，而以ω作为参变量，则随着ωt的变化，X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹，将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。这个图形就是物理学上成称

教你看懂音箱测频响曲线

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前言：声音信号是由不同频率的声波叠加而成的，因此人们在分析声音时就很难避开频率问题。发烧友们常说“有好曲线未必有好声”，但是更多的情况是“没有好曲线的产品声音肯定好不到哪里去”。那么曲线与最终的回放听感有什么联系呢？我们立刻进入正题，为大家揭示其中的奥秘。声卡的频响曲线：在声卡评测中，我们常用到回路测试法对声卡的输入输出回路进行音质测试，得出的曲线就是DAC到ADC的回路频响。 Frequency response（频率响应） [url=https://www.360docs.net/doc/c617626645.html,/images/html/viewpic_pconline.htm?http://img3.pconlin https://www.360docs.net/doc/c617626645.html,/pcon ... iy&subnamecode=home] [/url] General performance: Excellent Frequency range Response From 20 Hz to 20 kHz, dB -0.00, +0.01 From 40 Hz to 15 kHz, dB -0.00, +0.00 上图和上表就是频率响应曲线图和曲线品质，要知道什么是好曲线就应该知道理想的频响曲线是什么样的。理想的频率响应曲线应该是与输入信号完全一样的曲线，一般我们会用等响信号（各频段的声压相同）作为输入信号，因此理想的频响曲线就应该是尽可能平直平滑的曲线。

信号检测实验报告

Harbin Institute of Technology 匹配滤波器实验报告课程名称：信号检测理论院系：电子与信息工程学院姓名：高亚豪学号：14SD05003 授课教师：郑薇哈尔滨工业大学

1. 实验目的通过Matlab 编程实现对白噪声条件下的匹配滤波器的仿真，从而加深对匹配滤波器及其实现过程的理解。通过观察输入输出信号波形及频谱图，对匹配处理有一个更加直观的理解，同时验证匹配滤波器具有时间上的适应性。 2. 实验原理对于一个观测信号()r t ，已知它或是干扰与噪声之和，或是单纯的干扰，即 0()()()()a u t n t r t n t +?=?? 这里()r t ，()u t ，()n t 都是复包络，其中0a 是信号的复幅度，()u t 是确知的归一化信号的复包络，它们满足如下条件。 2|()|d 1u t t +∞ -∞=? 201||2 a E = 其中E 为信号的能量。()n t 是干扰的均值为0，方差为0N 的白噪声干扰。使该信号通过一个线性滤波系统，有效地滤除干扰，使输出信号的信噪比在某一时刻0t 达到最大，以便判断信号的有无。该线性系统即为匹配滤波器。以()h t 代表系统的脉冲响应，则在信号存在的条件下，滤波器的输出为 0000()()()d ()()d ()()d y t r t h a u t h n t h τττττττττ+∞+∞+∞ =-=-+-???

右边的第一项和第二项分别为滤波器输出的信号成分和噪声成分，即 00()()()d x t a u t h τττ+∞ =-? 0 ()()()d t n t h ?τττ+∞ =-? 则输出噪声成分的平均功率（统计平均）为 2 20E[|()|]=E[|()()d |]t n t h ?τττ+∞ -? **00*000200 =E[()(')]()(')d d '=2()(')(')d d ' 2|()|d n t n t h h N h h N h ττττττδττττττττ+∞+∞+∞+∞+∞ ---=?? ?? ? 而信号成分在0t 时刻的峰值功率为 22 20000|()||||()()d |x t a u t h τττ+∞ =-? 输出信号在0t 时刻的总功率为 22000E[|()|]E[|()()|]y t x t t ?=+ 22**0000002200E[|()||()|()()()()] |()|E[|()|] x t t x t t t x t x t t ????=+++=+ 上式中输出噪声成分的期望值为0，即0E[()]0t ?=，因此输出信号的功率成分中只包含信号功率和噪声功率。则该滤波器的输出信噪比为 222000022000|||()()d ||()|E[|()|]2|()|d a u t h x t t N h τττρ?ττ+∞ +∞-==?? 根据Schwartz 不等式有

【测试】频响指标以及测试方法

【关键字】测试频响频率响应简称频响，英文名称是Frequency Response，在电子学上用来描述一台仪器对于不同频率的信号的处理能力的差异。同失真一样，这也是一个非常重要的参数指标。一个“完美”的交流缩小器，应该在频响指标上具有如下的素质：对于任何频率的信号都能够保持稳定的缩小率，并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。显然这在目前技术水平下是完全不可能的，那么针对不同的缩小器就有了不同的“前缀”，对于音频信号缩小器（功率缩小器或者小信号缩小器）来说，我们还应该加上如此的“前缀”：在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围内的频率的信号。这个范围显然缩小了很多，我们知道，人耳的可闻频率范围大约在20～20KHz，也就是说只要缩小器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。实际上，根据研究表明，高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”，但是仍然会对人的听感产生影响，因此，这个范围还要再扩大，在现代音频领域中，这个范围通常是5～50KHz,某些高要求的放大器甚至会达到0.1~数百KHz。但是，上述要求表面上好像是比“完美”低了很多，却仍然是“不可能完成的任务”，目前我们连这样的要求也不可能达到。于是，就有了“频响”这个指标。（附言：指标本身就代表着“不完美”，如果一切都“完美”了，指标也就没有存在的理由了。）缩小器有两种失真：线性失真和非线性失真。我们通常把后者叫做“失真”，而把前者用其它方式表达出来。非线性失真我们已经知道了是一种什么情况了。而线性失真就是指频率和相位方面的“误差”，即频率失真和相位失真。频率失真及其产生原因频率失真是一种“线性失真”，意思是说，发生这种失真时缩小器的输出信号波形和输入波形仍然是“相似形”，它不会使缩小器对要处理的信号产生“形变”。一个单纯的频率失真可以看成缩小器对于不同频率的信号缩小倍数不同，例如，1个十倍缩小器，对1KHz的信号的缩小倍数是10 倍，而对于10KHz的交流信号可能缩小倍数就变成了9.99倍，于是，我们就可以说这台缩小器有频率失真了。在电声学上，我们把这种现象称为“频响曲线的不平直”，这里面的“曲线”我们稍

《测试信号分析与处理》实验报告

测控1005班齐伟0121004931725 （18号）实验一差分方程、卷积、z变换一、实验目的通过该实验熟悉 matlab软件的基本操作指令，掌握matlab软件的使用方法，掌握数字信号处理中的基本原理、方法以及matlab函数的调用。二、实验设备 1、微型计算机1台； 2、matlab软件1套三、实验原理 Matlab 软件是由mathworks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱，其中包含用于信号分析与处理的sptool工具箱和用于滤波器设计的fdatool工具箱。它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力，是广泛应用于信号分析与处理中的功能强大且使用简单方便的成熟软件。Matlab软件中已有大量的关于数字信号处理的运算函数可供调用，本实验主要是针对数字信号处理中的差分方程、卷积、z变换等基本运算的matlab函数的熟悉和应用。差分方程（difference equation)可用来描述线性时不变、因果数字滤波器。用x表示滤波器的输入，用y表示滤波器的输出。 a0y[n]+a1y[n-1]+…+a N y[n-N]=b0x[n]+b1x[n-1]+…+b M x[n-M] (1) ak,bk 为权系数，称为滤波器系数。 N为所需过去输出的个数，M 为所需输入的个数卷积是滤波器另一种实现方法。 y[n]= ∑x[k] h[n-k] = x[n]*h[n] (2) 等式定义了数字卷积，*是卷积运算符。输出y[n] 取决于输入x[n] 和系统的脉冲响应h[n]。传输函数H(z)是滤波器的第三种实现方法。 H(z)=输出/输入= Y(z)/X(z) （3）即分别对滤波器的输入和输出信号求z变换，二者的比值就是数字滤波器的传输函数。序列x[n]的z变换定义为 X (z)=∑x[n]z-n (4) 把序列x[n] 的z 变换记为Z{x[n]} = X(z)。

耳机HIFI基础之如何看指标 (三)频响

耳机HIFI基础之如何看指标（三）频响任何交流信号都有3个基本特征：幅度、频率、相位。用能量的观点来看，幅度代表能量的高低，频率代表能量变化的周期规律，相位则和频率相对应，代表能量变化的时间顺序（后叙）。频率响应，简称频响，英文名称是Frequency Response，在电子学上用来描述一台仪器对于不同频率的信号的处理能力的差异。同失真一样，这也是一个非常重要的参数指标。一个“完美”的交流放大器，应该在频响指标上具有如下的素质：对于任何频率的信号都能够保持稳定的放大率，并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。显然这在目前技术水平下是完全不可能的，那么针对不同的放大器就有了不同的“前缀”，对于音频信号放大器（功率放大器或者小信号放大器）来说，我们还应该加上如此的“前缀”：在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围内的频率的信号。这个范围显然缩小了很多，我们知道，人耳的可闻频率范围大约在20～20KHz，也就是说只要放大器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。实际上，根据研究表明，高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”，但是仍然会对人的听感产生影响，因此，这个范围还要再扩大，在现代

音频领域中，这个范围通常是5～50KHz,某些高要求的放大器甚至会达到0.1~数百KHz。但是，上述要求表面上好像是比“完美”低了很多，却仍然是“不可能完成的任务”，目前我们连这样的要求也不可能达到。于是，就有了“频响”这个指标。（附言：指标本身就代表着“不完美”，如果一切都“完美”了，指标也就没有存在的理由了。）放大器有两种失真：线性失真和非线性失真。我们通常把后者叫做“失真”，而把前者用其它方式表达出来。非线性失真我们已经知道了是一种什么情况了。而线性失真就是指频率和相位方面的“误差”，即频率失真和相位失真。频率失真及其产生原因频率失真是一种“线性失真”，意思是说，发生这种失真时放大器的输出信号波形和输入波形仍然是“相似形”，它不会使放大器对要处理的信号产生“形变”。一个单纯的频率失真可以看成放大器对于不同频率的信号放大倍数不同，例如，1个十倍放大器，对1KHz的信号的放大倍数是10倍，而对于10KHz的交流信号可能放大倍数就变成了9.99倍，于是，我们就可以说这台放大器有频率失真了。在电声学上，我们把这种现象称为“频响曲线的不平直”，这里面的“曲线”我们稍后再讲。

扬声器主要性能测试方法

扬声器主要性能测试方法 1. 范围本标准所计论的扬声器主要性能测试方法是基于DASS32测试软件本标准适用于扬声器单元本身、扬声器箱体及其他无件组成的扬声器系统 2. 目的本标准的目的是对本公司的扬声器作出统一的测试方法本标准中给出的测试方法被认为是与该特性有效的检验方法 3. 测量条件 3.1 测试的大气条件若无特殊规定,测试的标准大气条件按GB/T 9396—1996进行: 环境温度：15oC∽35oC 相对湿度：25%∽75% 气压：86kPa∽106 kPa 3.2 测量装置 DASS32系统(信号发生器)、把信号馈给扬声器的放大器及接收信号用的传声器（即已知校正值的麦克风） 3.3 测试环境测试室、测试箱 3.4扬声器的安装 3.4.1 扬声器安装在规定的测试箱体中. 3.4.2 测量扬声器系统时,通常不用任何附加的障板,如需要特殊的安装方式,则在测量的报告中说明 3.5 扬声器和传声器的位置 3.5.1 以被测扬声器为中心半径1m范围内无障碍物;以测试话筒为中心半径1m范围内无障碍物 3.5.2 扬声器平面与测试箱体障板在同一个平面上.扬声器防尘罩中心点与话筒声轴线(话筒中心点)的连线垂直与障板平面 3.5.3 低音扬声器到传声器的距离为1m,高音扬声器到传声器的距离为0.5m.无其它规定扬声器及扬声器系统(或音箱)均要满足远场条件测量 3.6 测量信号 3.6.1 系统测试信号:PN8192 3.6.2 在额定频率范围内馈给扬声器的信号电压保持恒定.在无其它规定的情况下,系统调试阻抗为8?.如对其它组成相、不同阻值的扬声器在同种条件下测试(或作对比测试)时,应对系统调试阻抗作相应的更改. 3.7 预负荷处理由于扬声器振膜运动后,可能引起性能参数永久性变化,故在技术参数测量前,扬声器选择经受额定噪声电压的模拟节目信号至少１h的预负荷处理．预处理后扬声器至少恢复１h才能进行技术参数的测量４．测量方法４.1 DASS32系统的操作说明(阻抗曲线、频响曲线测量方法对扬声器单元及扬声系统均有效。 TS参数方法为扬声器单元适用) 4.1.1 阻抗曲线测试 1. 打开菜单“Measurements”中的“Impedance Curve”或按Crtrl+I键出现如下画面:

振动测试技术模态实验报告

研究生课程论文(2016-2017学年第二学期) 振动测试技术研究生：

模态试验大作业 0 模态试验概述模态试验（modal test）又称试验模态分析。为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述，一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。模态试验中通过对给定激励的系统进行测量，得到响应信号，再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。由于振动在机械中的应用非常普遍。振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。振动的性质体现着机械运行的品质，如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性与舒适性；也反映出诸如桥梁、水坝以及其它大型结构的承载情况、寿命等。同时，振动信号的发生和提取也相对容易因此，振动测试与分析已成为最常用、最基本的试验手段之一。模态分析及参数识别是研究复杂机械和工程结构振动的重要方法，通常需要通过模态实验获得结构的模态参数即固有频率、阻尼比和振型。模态实验的方法可以分为两大类：一类是经典的纯模态实验方法，该方法是通过多个激振器对结构进行激励，当激振频率等于结构的某阶固有频率，激振力抵消机构内部阻尼力时，结构处于共振状态，这是一种物理分离模态的方法。这种技术要求配备复杂昂贵的仪器设备，测试周期也比较长；另一类是数学上分离模态的方法，最常见的方法是对结构施加激励，测量系统频率响应函数矩阵，然后再进行模态参数的识别。为获得系统动态特性，常需要测量系统频响函数。目前频响函数测试技术可以分为单点激励单点测量( SISO)、单点激励多点测量( SIMO) 、多点激励多点测量( MIMO)等。单点激励一般适用于较小结构的频响函数测量，多点激励适用于大型复杂机构，如机体、船体或大型车辆机构等。按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分。瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分，瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。振动信号的分析和处理技术一般可分为时域分析、频域分析、时频域分析和时间序列建模分析等。这些分析处理技术从不同的角度对信号进行观察和分析，为提取与设备运行状态有关的特征信息提供了不同的手段。信号的时域分析包括时域统计分析、时域波形分析和时域相关分析。对评价设备运行状态和