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FANCYIND
                                                                                        FANCYIND
 FANCYIND
         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
                                                                                                             59
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