杂音与高阶次谐波分析教程

发布者:科技徜徉最新更新时间:2016-10-06 来源: eefocus关键字:杂音  高阶次  谐波分析 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

1. 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:

  • 汽车配件
  • 压缩机(电冰箱,冰柜)
  • 计算机(风扇启动)
  • 电驱动器
  • 助听器/耳机
  • 扬声器
  • 电话和移动电话中的传感器
  • 电视机

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)

2. 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

  1. 当使用正弦波激励时,我们可以获得已知缺陷的扬声器抽样值,该缺陷会产生可以听出来的音频失真。
  2. 目视检查扬声器,以确定故障的根源。
  3. 在音频范围(20 赫兹 到 1 千赫兹)内,手动扫描扬声器,以确定造成声频失真的激发频率。
  4. 使用扫描正弦激励,分析高达100千赫兹的谐波能量。

测量安装

  • 使用橡皮高空绳索将每个扬声器悬挂,用来隔离振动。
  • 测量麦克风被放置在附近区域,如下图所示。

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#9被用作控制
 
    • 没有视觉或听觉缺陷
    • 第40阶次到第100阶次谐波范围内,只有低于0.01%的杂音(结果如下图所示)

  • 针对相似的缺陷,对其他扬声器进行了比较。
  • 找出具有相同谐波分组的趋势。

扬声器缺陷相关

包围物

  • 第1阶次到第10阶次谐波:扬声器 6, 7 和 10
  • 基本频率范围:600到1300赫兹

防尘盖

  • 第11阶次到第20阶次谐波:扬声器3 和 5
  • 基本频率范围:100到400赫兹

防尘盖

  • 第31阶次到第100阶次谐波:扬声器1
  • 基本频率范围:100到150赫兹

  • 第31阶次到第100阶次谐波:扬声器3
  • 基本频率范围:400到550赫兹

锥体

  • 第61阶次到第70阶次谐波:扬声器 2, 3, 4, 5, 7, 8, 和 10

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。

关键字:杂音  高阶次  谐波分析 引用地址:杂音与高阶次谐波分析教程

上一篇:理解一个面向自动化测试的模块化仪器系统
下一篇:深入了解NI PXI 4071 七位半数字万用表架构

推荐阅读最新更新时间:2024-03-30 23:25

第二季电视面板报价大致持稳,唯中尺寸段杂音渐浮现
主要面板厂陆续缴出丰收的第一季度财报,但市场担忧面板价格触顶甚至报价可能在近期反转的声音也开始不胫而走。TrendForce 光电研究(WitsView)表示,依目前的市场情势判断,第二季电视面板报价大致上仍维持平稳的走势,仅 40 吋到 43 吋中尺寸段有较明显的价格杂音;监视器面板则不敌淡季影响,报价逐月缓步下滑;笔记本电脑面板因为刚经历一波采购调节, 需求将陆续回稳,报价同样呈稳定持平走势。 电视面板部分,WitsView 认为,第二季电视面板市场供需与价格变化首重四大关键指针。 首先,中国年初以来低迷的电视销售氛围极可能延续到五一节庆销售,因此 5、6 月份中国品牌在考虑库存水位的前提下,将进行一波较全面性的面板采购调节,
[手机便携]
Maxim推出具有旁路模式的杂音抑制器
Maxim推出具有旁路模式的杂音抑制器MAX9892,用于便携式多媒体设备。该款简易IC具有35dB的咔嗒/噼噗声抑制,消除了启动和关断期间的可闻噪声。MAX9892提供纤小的UCSP™和µDFN封装,仅需一个0.1µF的电容即可完成整个方案。该低成本、极为紧凑的方案是蜂窝电话、便携式媒体播放器和游戏控制台、笔记本电脑、移动网络设备(MID)以及其它音频系统的理想选择。 MAX9892连接至现有系统的放大器输出,并在上电和关断期间提供对地的低阻通路,从而消除了上电和关断期间的咔嗒/噼噗声。该器件具有2个低阻抗模拟开关,正常工作时开关开路,不会影响输出信号。在启动和关断时开关闭合,将杂音旁路至地。 MAX989
[模拟电子]
Maxim推出具有旁路模式的<font color='red'>杂音</font>抑制器
信达电子:大摩观点片面 不惧市场杂音坚定看好半导体
9月15日,摩根士丹利(MS)发布报告看空半导体,对此,信达电子表示:“不惧市场杂音,坚定看好半导体。” 据信达电子首席分析师方竞表示,16日半导体板块有较大回调,主要因MS看空景气周期。我们认为MS观点过于片面,且缺乏产业链验证及数据支持,所以逐条驳斥,并重申我们的观点如下: 1、供给端:MS认为马来封装厂解封将助力芯片缓解,但我们认为本轮缺芯潮的最终瓶颈在于制造端而非封装端,在于成熟制程而非先进制程。虽然当下封装产能依旧紧张,但国内三大封装厂均有定增大幅扩产,所以中长期看不是芯片供给紧张的核心矛盾。 MS认为台积电的高capex扩产可以舒缓供给紧张态势,但台积电的扩产更多聚焦于12英寸先进制程,而当下更为紧缺的是12寸成熟制
[手机便携]
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty
随便看看
    502 Bad Gateway

    502 Bad Gateway


    openresty
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


openresty