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FREQUENCY AND FREQUENCY ANALYZERS 频率与频率分析仪
频率分析与频率分析仪
般来说,声或振动现象具有频率特性。量频率成分很复杂地混合在起,调查相应频率成分的(级)就称为频率分析。
FANCYIND 频率分析仪的分类 FANCYIND 频率分析仪的区分使 FANCYIND
噪、振动对策也并不是在所有的频率范围都具有效果,所以对策的标值或评价有必要对于相应的频率来实施。
频率分析仪按照使的不同可如表1所分类。
对于声级、振动级等感觉量的评价或对策的评价,主要使1/1、 1/3倍频程分
的 滤波器 频率分析仪 ①实时分析仪
析。由于使声级计、振动级计和相同感觉补偿特性 (频率计权特性、时间计
●噪、振动的 定 NNA-28
感觉量的评价 1/1 倍频程 SA-02、RIONOTE 权特性、频率的对数显) 可进平均化, 故适于评价感觉量的测量。 可
●对策的评价 1/3 倍频程 NX-62RT(NL-62) 于建筑响相关的隔性能、室内噪评价、 响功率级、建筑材料评价、
●材料开发、评价 NX-42RT(NL-52/42) 质评价、传送系的特性等的测量。
VX-53RT(VM-53A)
②FFT分析仪
●噪、 定带宽 FFT RIONOTE FFT分析仪是对声、 振动现象从物理上进理解和掌握, 从采取对策为主
振动现象的把握 ( 窄频带分析 ) SA-02
●噪、振动对策 NX-42FT(NL-62/52/42) 要的的频率分析仪。 可在时域、频域进分析, 具有很好的通性。另外,
●材料开发、评价 VA-12/11C 频率分辨率优良,在噪源、振动源的判断上不可或缺。还有, 也能分析多通
道之间信号(声和振动等) 的相关性等,可于汽车、 机械、计算机、家电产
表 1 频率分析的种类
品等的噪、振动分析、 防振材料/制振材料的开发/评价、机械阻抗、模态分
析、强度测量、跟踪分析、传送系、质评价等的测量。对于般的噪、 振动
对策/评价不可缺少。
① 频率分析仪
声、 振动的频率分析按照的不同区分使实时分析仪和FFT分析仪。 (图 FFT 与信号处理
FANCYIND 实时分析仪使定带宽的带通滤波器 FANCYIND ①FFT分析仪 FANCYIND
1为相同信号分别由1/3倍频程分析和FFT分析的结果)
(1/1、1/3、1/N倍频程),主要于感
觉量评价为中的频率分析。
使FFT
的分析结果的频带
(速傅叶变换·Fast Fourier Transform)
FFT分析仪通过运算(速傅叶变换)
进定带宽分析。主要于物理性评
宽为定带宽型。FFT分析仪的构成如下。为从输信号中除去分析频带以外的
价为中的频率分析。
信号,使信号通过低通滤波器(抗混叠滤波器),由A/D电路转换成数字信
号。然后进加时间窗处理及FFT运算,
为离散频率分析法。
②信号处理
FFT分析仪还可得到振幅信息与相位信息。在时域可进时间波形、 相关、
互相关、振幅概率密度函数的运算,在频域可进频谱、2通道间的互谱、
信号波形 传递函数、相函数的运算、 强度的测量、1/1、1/3倍频程分析(倍频合成),
更进步, 作为系统可进模式解析、 跟踪分析。
低通 A / D 时间 FFT 运算
滤波器 缓冲区
1/1 倍频程分析的结果
定带宽滤波器群
1 2 3 n
FFT 分析的结果 频率范围
图1 倍频程分析结果和FFT分析结果
图3 FFT 频谱分析仪(频谱分析)
②定型滤波器与定带宽型滤波器
构成频率分析仪的滤波器分为两种,定型与定带宽型。这是按照滤波器通过 FFT 分析仪各函数的关系
FANCYIND ③滤波器的标准 FANCYIND 振幅概率 关函数 傅叶变换 FANCYIND
定
频带的带宽来划分的。对于定型, 滤波器带宽与中频率成例变化,
带宽型则总是维持恒定的带宽。若图来说明, 则如图2※所, 将频率轴以
Spec A
相
对于定带宽
对数形式显, 定型滤波器论哪个频带的带宽都变为相同,
密度函数
傅叶
型滤波器,随频率增则带宽变窄。由此, 图分析结果时, 定型滤波器通
逆变换
常将频率轴以对数形式显, 定带宽型滤波器则取等间隔。
相函数
(X Spec ) 2
响、 振动倍频程以及1/3倍频程分析仪按照JIS C 1513,
倍频程滤波器的特性按照JIS C 1514标准的规定。 倍频程以及1/N 通道 A 傅叶变换、 平 功率谱 X Spec = Spec A×Spec B
国际性标准按照IEC 61260或ANSI (美国标准)来规定。 傅叶
变换
国际标准中滤波器标准是被确定的,因此数据的较很容易。对于FFT分析仪 互相 互谱 传递函数 脉冲响应
关函数 互谱 / 功率谱 傅叶
没有JIS以及国际性的标准。所以随性能、设定不同,分析结果有可能不同。 傅叶 (相除) 逆变换
逆变换
通道 B 功率谱
定带宽型滤波器 傅叶变换、 平 Spec B
傅叶 傅叶
定型滤波器
逆变换 变换
振幅概率 相
密度函数 关函数 仇
5 f
f f 5 f 10 f 100 f
100 f
10 f
频率 (Hz) 运算
关系
图2 对数坐标下的定型与定带宽型滤波器带宽的变化
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