聲壓的波形采樣與時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)講義

1、聲音信號(hào)的采集與時(shí)頻分析聲波是機(jī)械波的一種，是指頻率低于20KHz，在彈性介質(zhì)中傳播的一種機(jī)械振蕩。在本實(shí)驗(yàn)中，我們主要了解聲波的物理特性及聲音信號(hào)的數(shù)字AD采樣原理。學(xué)會(huì)用DASP聲學(xué)平臺(tái)對(duì)由電容式聲壓傳感器采樣得到的聲音信號(hào)進(jìn)行波形的時(shí)域分析與編輯處理。了解錄音與回放技術(shù)的原理與應(yīng)用。一、實(shí)驗(yàn)原理1.聲波的有關(guān)物理知識(shí)：介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，是以彈性聯(lián)系。某質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)內(nèi)振動(dòng)，能夠激發(fā)附近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。這種機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程稱為彈性波。聲波是一種在氣體、液體、固體中傳播的彈性波。聲波按頻率的高低分為次聲波(f<20Hz)、聲波(20Hzf20kHz)、超聲波(f>20kHz)和特超

2、聲波(f10MHz)，如圖1.1所示。圖1.1 聲波頻譜分布圖振蕩源在介質(zhì)中可產(chǎn)生如下形式的振蕩波：橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和傳播方向垂直的波。它只能在固體中傳播?？v波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和傳播方向一致的波。它能在固體、液體、氣體中傳播。表面波：當(dāng)材料介質(zhì)受到交變應(yīng)力作用時(shí)，產(chǎn)生沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟ā＝橘|(zhì)表面的質(zhì)點(diǎn)作橢圓形式的振動(dòng)。因此表面波只能在固體中傳播且隨深度的增加而衰減很快。板波：在板厚與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)膹椥员“逯袀鞑サ牟?。可分為SH波與蘭姆波。充滿聲波的空間或聲振動(dòng)所涉及的介質(zhì)叫做聲場(chǎng)。描述聲場(chǎng)的物理量有：聲壓：超聲場(chǎng)中某一點(diǎn)在某一瞬時(shí)所具有的壓強(qiáng)與沒(méi)有超聲波存在時(shí)同一點(diǎn)的靜態(tài)壓強(qiáng)之差為該點(diǎn)的聲壓，用表

3、示。 （ 單位為帕斯卡） 聲阻抗：介質(zhì)中某一點(diǎn)的聲壓P與該點(diǎn)處振動(dòng)速度V之比稱為聲阻抗 。 聲強(qiáng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的聲能。用表示。單位為 。分貝：規(guī)定為聲強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)。某一聲強(qiáng)與標(biāo)準(zhǔn)聲強(qiáng)之比，取常用對(duì)數(shù)得到二者差的數(shù)量級(jí)，稱為聲強(qiáng)級(jí)（分貝） 。 由聲強(qiáng)與聲壓的關(guān)系，得到 。 2 .DASP 聲學(xué)平臺(tái)軟件的基本使用方法DASP 聲學(xué)平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows窗口風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，各種操作方式易于掌握。軟件從啟動(dòng)、運(yùn)行到結(jié)束的各種操作比較簡(jiǎn)便，但其包含了大量的聲學(xué)專業(yè)測(cè)量模塊，需要具有一定的專業(yè)知識(shí)。2.1 開(kāi)始一次新的測(cè)量試驗(yàn)任務(wù)運(yùn)行軟件后，將出現(xiàn)空白的軟件主框架，如圖2.1 所示，此時(shí)僅僅啟

4、動(dòng)了軟件，可以通過(guò)兩種方式開(kāi)始測(cè)量分析工作：新建試驗(yàn)項(xiàng)目、調(diào)入以前的測(cè)量數(shù)據(jù)（詳見(jiàn)2.2）。圖 2.1 運(yùn)行DASP 聲學(xué)平臺(tái)后的空白框架新建試驗(yàn)項(xiàng)目即開(kāi)始一次新的測(cè)量，方法為選擇主菜單命令“文件 | 新建”，或者點(diǎn)擊工具欄上的“新建”按鈕，將會(huì)彈出如圖2.2 的“新建項(xiàng)目”對(duì)話框，從中可以建立一次新的試驗(yàn)測(cè)量任務(wù)，具體內(nèi)容如下：試驗(yàn)名稱：為此次試驗(yàn)任務(wù)輸入一個(gè)名稱，以后將可以通過(guò)這個(gè)名稱調(diào)出試驗(yàn)中的各種測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果，由于此名稱將會(huì)用于建立計(jì)算機(jī)文件的名稱，因此建議按照計(jì)算機(jī)文件命名規(guī)范輸入試驗(yàn)名稱，不要包含一些計(jì)算機(jī)文件名規(guī)范中不許可的字符；數(shù)據(jù)路徑：輸入磁盤上的一個(gè)合法的文件路徑名稱（或

5、者稱為文件夾名稱），也可以通過(guò)“瀏覽”按鈕選擇一個(gè)文件路徑，以后進(jìn)行測(cè)量得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果將保存在該路徑下；試驗(yàn)描述：可以輸入任意文字，用于描述此次試驗(yàn)，可以包含一些用于備注的文字，此項(xiàng)為可選項(xiàng)，也可不用填寫。確認(rèn)各項(xiàng)輸入正確后，按“確定”按鈕即可開(kāi)始新的試驗(yàn)任務(wù)。注意，如果輸入的數(shù)據(jù)路徑中已經(jīng)包含了與當(dāng)前輸入的試驗(yàn)名稱相同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，則會(huì)提示該試驗(yàn)任務(wù)的數(shù)據(jù)已經(jīng)存在，如圖2.3，并可以選擇是否將這個(gè)已有的試驗(yàn)任務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)出，或者重新輸入試驗(yàn)名稱和數(shù)據(jù)路徑。注意：新建試驗(yàn)項(xiàng)目后，DASP 將建立一個(gè)項(xiàng)目文件，該文件的名稱為上面輸入的試驗(yàn)名稱，后綴為Coinv DASP Acoustics (.CS

6、P)，例如在建立新任務(wù)時(shí)，輸入試驗(yàn)名稱為ABC，數(shù)據(jù)路徑為C:DASPOUT，那么DASP 將在路徑C:DASPOUT 下建立一個(gè)名為ABC.CSP 的文件，以后通過(guò)該文件即可將此試驗(yàn)中的所有數(shù)據(jù)調(diào)出。此外，在進(jìn)行聲壓、聲強(qiáng)等各項(xiàng)測(cè)量之后，將在同一個(gè)數(shù)據(jù)路徑下產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)文件。 圖 2.2 新建試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)話框圖 圖2.3 新建的項(xiàng)目已經(jīng)存在2.2 如何調(diào)入已經(jīng)存在的試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)行軟件后，如圖2.1，還可以通過(guò)調(diào)入以前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，方法為選擇主菜單命令“文件 | 打開(kāi)”，或者點(diǎn)擊工具欄上的“打開(kāi)”按鈕，將會(huì)彈出如圖2.4 的“打開(kāi)”對(duì)話框，從中可以調(diào)出以前的試驗(yàn)任務(wù)，即*.CSP 文件。例如在2.

7、1 舉例中建立了路徑C:DASPOUT 下試驗(yàn)名稱為ABC 的試驗(yàn)任務(wù)，若以后要調(diào)入該數(shù)據(jù)，則可以在圖2.4 的對(duì)話框中選擇C:DASPOUTABC.CSP 文件即可。圖 2.4 調(diào)入以前的試驗(yàn)項(xiàng)目2.3 開(kāi)始進(jìn)行各種測(cè)量經(jīng)過(guò) 2.1 或者2.2的步驟之后，DASP 就進(jìn)入了測(cè)量和分析的界面，如圖2.5所示，DASP 將自動(dòng)打開(kāi)聲壓測(cè)量的窗口，在此可以進(jìn)行聲壓測(cè)量，若要進(jìn)行其它測(cè)量分析，可以通過(guò)菜單進(jìn)入，各種菜單命令對(duì)應(yīng)功能如下：No 菜單命令 測(cè)量功能模塊1 波形 | 采樣 多通道時(shí)域波形的大容量采集2 波形 | 分析 調(diào)入以前采樣的時(shí)域波形進(jìn)行時(shí)域分析3 聲壓 | 測(cè)量 多通道聲壓測(cè)量分析

8、4 聲壓 | 分析平均方式 調(diào)入以前采樣的時(shí)域波形進(jìn)行平均聲壓分析5 聲壓 | 分析瞬時(shí)方式 調(diào)入以前采樣的時(shí)域波形進(jìn)行瞬時(shí)聲壓分析6 聲強(qiáng) | 測(cè)量 使用聲強(qiáng)探頭進(jìn)行聲強(qiáng)測(cè)量分析7 聲強(qiáng) | 三維聲強(qiáng)測(cè)量測(cè)量一個(gè)平面上的聲強(qiáng)分布8 聲功率 | 聲強(qiáng)法使用聲強(qiáng)法，在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下測(cè)量物體的聲功率9 應(yīng)用 | 頻響曲線測(cè)量音箱等發(fā)聲設(shè)備的頻率響應(yīng)曲線10 應(yīng)用 | 語(yǔ)圖 進(jìn)行人聲的語(yǔ)圖分析11 應(yīng)用 | 混響時(shí)間測(cè)量建筑內(nèi)部的混響時(shí)間圖 2.5 進(jìn)入正式的測(cè)量和分析界面在調(diào)出各測(cè)量窗口之后，若要進(jìn)行測(cè)量，一般可以進(jìn)行如下幾種操作：（1） 參數(shù)設(shè)置：通過(guò)工具條的“設(shè)置”可以完成相關(guān)的測(cè)量參數(shù)設(shè)置；（2

9、）標(biāo)定傳聲器：通過(guò)工具條的“標(biāo)定”可以現(xiàn)場(chǎng)完成各通道傳聲器的校準(zhǔn)和標(biāo)定；（3） 示波：通過(guò)工具條的“示波”可以在正式測(cè)量之前進(jìn)行示波操作，預(yù)先觀察信號(hào)和頻譜；（4） 測(cè)量：通過(guò)工具條的“測(cè)量”可以正式進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，測(cè)量之后將自動(dòng)進(jìn)行保存；（5） 停止：在示波或者測(cè)量過(guò)程中，若要隨時(shí)停止，可以點(diǎn)擊工具條的“停止”；（6） 改變計(jì)權(quán)方式：通過(guò)工具條的“計(jì)權(quán)”可以選擇不同的計(jì)權(quán)方式（L,A,B,C,D 五種可選）；（7）改變顯示內(nèi)容：通過(guò)工具條的“顯示”可以選擇四種不同的顯示內(nèi)容（時(shí)域波形、窄帶譜、1/3倍頻程譜和1/1倍頻程譜）；2.4 調(diào)出各種測(cè)量結(jié)果每次測(cè)量都可以通過(guò)一個(gè)試驗(yàn)號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)，還可以

10、為每一個(gè)測(cè)點(diǎn)輸入測(cè)點(diǎn)號(hào)，測(cè)量完畢后，測(cè)量結(jié)果將自動(dòng)按照試驗(yàn)號(hào)進(jìn)行保存，以后可以通過(guò)軟件左邊的項(xiàng)目管理窗口（如圖2.6 所示），調(diào)出各種測(cè)量結(jié)果。圖2.6 項(xiàng)目管理窗口例如進(jìn)行了一次聲強(qiáng)測(cè)量，試驗(yàn)號(hào)為1，則測(cè)量完畢后將在項(xiàng)目管理窗口中的“聲強(qiáng)”項(xiàng)下會(huì)有類似“試驗(yàn)號(hào)：1×××,YYYY-MM-DD”的條目，表示具有試驗(yàn)號(hào)為1 的聲強(qiáng)測(cè)量結(jié)果，后面方括號(hào)內(nèi)的文字為此試驗(yàn)的描述文字和測(cè)量時(shí)間信息等。雙擊該條目，即可調(diào)入該聲強(qiáng)測(cè)量結(jié)果。對(duì)于聲壓、時(shí)域波形、聲功率、三維聲強(qiáng)和頻響曲線等測(cè)量結(jié)果，也后可以在相應(yīng)的欄目中找到。此外，雙擊各欄目下的“新的測(cè)量”條目，可以調(diào)出相應(yīng)的測(cè)

11、量窗口，進(jìn)行新的測(cè)量。2.5 輸出測(cè)量結(jié)果和數(shù)據(jù)備份測(cè)量完畢后或者調(diào)出某次測(cè)量結(jié)果，窗口中將顯示測(cè)量的結(jié)果，包括圖形、文字和數(shù)據(jù)等，若要在其它軟件中使用這些結(jié)果，可以通過(guò)DASP 強(qiáng)大的“結(jié)果輸出”功能，導(dǎo)出這些結(jié)果。方法為通過(guò)菜單“結(jié)果輸出”下的各個(gè)命令完成，或者點(diǎn)擊工具條相應(yīng)按鈕，分別如下：No 菜單命令 工具條功能1 結(jié)果輸出 | 圖形復(fù)制復(fù)制 將顯示結(jié)果復(fù)制到系統(tǒng)剪貼板中2 結(jié)果輸出 | 圖形存盤位圖 將顯示結(jié)果保存到BMP 文件中3 結(jié)果輸出 | 打印 打印 將顯示結(jié)果通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)4 結(jié)果輸出 | 打印預(yù)覽 預(yù)覽打印效果5 結(jié)果輸出 | 數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù) 將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出為各種文件格

12、式6 結(jié)果輸出 | 圖文報(bào)告報(bào)告 將測(cè)量結(jié)果的圖形和數(shù)據(jù)輸出報(bào)告圖形復(fù)制：可將當(dāng)前圖形顯示區(qū)中的圖形復(fù)制到Windows的系統(tǒng)剪貼板中，復(fù)制到剪貼板的內(nèi)容可以在其他應(yīng)用軟件（如Microsoft Word）中通過(guò)粘貼功能使用。圖形存盤：可以將當(dāng)前圖形顯示區(qū)的內(nèi)容保存到一個(gè)BMP 格式的位圖文件中，以便在其它軟件中使用。此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)“另存為”對(duì)話框，可以從中選擇或輸入位圖文件的路徑和名稱。圖形打?。簩D形顯示區(qū)的內(nèi)容通過(guò)計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)打印出來(lái)。打印圖形時(shí)默認(rèn)使用黑白圖形，這樣可以適合普通的黑白打印機(jī)。注意：打印時(shí)，請(qǐng)務(wù)必確定打印機(jī)已經(jīng)連接在計(jì)算機(jī)并口上上，并處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)。數(shù)據(jù)導(dǎo)出：按“數(shù)據(jù)

13、文本”可以將當(dāng)前的結(jié)果數(shù)據(jù)以多種格式保存到一個(gè)文件中，具體有四類格式可選：1 文本格式（*.TXT），ASCII十進(jìn)制文本文件，各數(shù)據(jù)之間的分隔符也可以有四種選擇：制表符(TAB)、空格、逗號(hào)和分號(hào)。文本格式是一種可以通過(guò)Windows的記事本等軟件直接閱讀的數(shù)據(jù)格式，使用較為方便。2 CSV 格式（*.CSV），就是用逗號(hào)分隔的文本格式，后綴為CSV，可用于電子表格軟件；3 Excel電子表格（*.XLS）：是用于Microsoft Excel電子表格的文件格式，此文件可以直接使用Excel軟件調(diào)用，是當(dāng)前較為通用的電子表格格式；4 Access數(shù)據(jù)庫(kù)（*.MDB）：是用于Microsoft

14、 Access數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的文件格式，可以直接使用Access軟件調(diào)用，是當(dāng)前較為通用的數(shù)據(jù)庫(kù)格式之一，同時(shí)支持ODBC 和DAO 訪問(wèn)方式。5 Matlab數(shù)據(jù)庫(kù)（*.MAT）：是用于Matlab軟件的專用數(shù)據(jù)文件格式，可在Matlab中直接調(diào)用。進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)，將出現(xiàn)如圖2.7 的數(shù)據(jù)導(dǎo)出設(shè)置界面，在“輸出內(nèi)容”項(xiàng)中可以選擇要輸出哪些數(shù)據(jù)，在“輸出格式”項(xiàng)中則可以選擇上述四種格式之一，在“輸出文件”欄中可以輸入要輸出文件的名稱和路徑，各項(xiàng)設(shè)置完畢后，按“輸出”按鈕，即可將數(shù)據(jù)輸出到指定的文件中。圖 2.7 數(shù)據(jù)導(dǎo)出設(shè)置輸出圖文報(bào)告：根據(jù)當(dāng)前的采樣分析參數(shù)和結(jié)果，自動(dòng)輸出圖文并茂的報(bào)告，此時(shí)將

15、出現(xiàn)如圖2.8a的報(bào)告輸出界面，在“輸出報(bào)告類型”欄中可以選擇3 種報(bào)告格式：1 Word 格式(*.Doc)，此格式為MS Word軟件的格式，選擇此格式將自動(dòng)調(diào)出MS Word軟件進(jìn)行報(bào)告輸出，若計(jì)算機(jī)中沒(méi)有安裝MS Word 軟件，則將調(diào)出“Coinv Dasp Report”程序，如圖2.8b，顯示生成的報(bào)告，此時(shí)可以像使用Windows寫字板一樣，對(duì)DASP 生成的報(bào)告文件進(jìn)行各種編輯操作；2 網(wǎng)頁(yè)格式(*.Html)，此格式為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁(yè)格式，生成后可用IE 等瀏覽器軟件調(diào)出。3 文本格式(*.Txt)，此格式為標(biāo)準(zhǔn)的十進(jìn)制文本格式，注意文本格式的報(bào)告中將不能包括圖形。報(bào)告為DASP

16、 自動(dòng)生成的，其中主要包括四項(xiàng)內(nèi)容：被分析數(shù)據(jù)的各種參數(shù)和信息，分析方法和分析計(jì)算參數(shù)，結(jié)果圖形和圖形簡(jiǎn)要說(shuō)明，結(jié)果數(shù)據(jù)列表。在“輸出報(bào)告文件”中可以輸入報(bào)告文件的名稱和存盤路徑等設(shè)置。各項(xiàng)設(shè)置完畢后，按“報(bào)告輸出”按鈕，即可將報(bào)告輸出到指定的文件中。 (a)(b)圖2.8 自動(dòng)輸出的圖文并茂的測(cè)量分析報(bào)告數(shù)據(jù)備份：完成一次測(cè)試任務(wù)，可能進(jìn)行了多次的測(cè)量和分析，得到大量的數(shù)據(jù)文件，保存于設(shè)定的數(shù)據(jù)路徑中。如果測(cè)量的數(shù)據(jù)非常重要，為避免其丟失，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。方法為：從主菜單的“文件 | 數(shù)據(jù)備份”，可以開(kāi)始數(shù)據(jù)的備份工作，此時(shí)出現(xiàn)“數(shù)據(jù)備份設(shè)置”的對(duì)話框，其中要求輸入數(shù)據(jù)備份路徑，此路徑要

17、求與當(dāng)前的測(cè)量數(shù)據(jù)存放路徑不同，正確設(shè)置備份路徑后，按“開(kāi)始備份”按鈕，即可自動(dòng)將當(dāng)前測(cè)量項(xiàng)目中的所有采樣數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)文件拷貝到新的備份路徑中，并顯示文件備份的進(jìn)度，待所有文件備份完畢后，此對(duì)話框?qū)⒆詣?dòng)關(guān)閉。3.運(yùn)用DASP聲學(xué)平臺(tái)對(duì)聲波進(jìn)行波形采樣與時(shí)域分析DASP 聲學(xué)平臺(tái)的波形采樣模塊可以對(duì)多通道聲信號(hào)波形進(jìn)行大容量的連續(xù)采集，采樣長(zhǎng)度僅受計(jì)算機(jī)硬盤限制，采樣后的時(shí)域波形可以通過(guò)時(shí)域分析模塊調(diào)出，并進(jìn)行波形瀏覽、壓縮等操作。3.1 波形采樣通過(guò)菜單“波形|采樣”命令，或者雙擊項(xiàng)目管理窗口中“時(shí)域波形”項(xiàng)下“新的測(cè)量”條目，可以調(diào)入時(shí)域波形采樣模塊，窗口如下：圖 3.1 時(shí)域波形采樣

18、窗口3.1.1 參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊工具條的“設(shè)置”按鈕，將進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置功能，如圖3.2 所示，其中各項(xiàng)內(nèi)容說(shuō)明如下：1. 文件參數(shù)：試驗(yàn)號(hào)：試驗(yàn)名和數(shù)據(jù)路徑是在新建試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)確定的，此處需要輸入一個(gè)新的試驗(yàn)號(hào)，用于標(biāo)識(shí)此次測(cè)量，并可以為此次試驗(yàn)號(hào)的測(cè)量輸入一段描述性文字，用于備注說(shuō)明；試驗(yàn)號(hào)自動(dòng)增加：選中此項(xiàng)后，在每次采樣結(jié)束后，將自動(dòng)為下一次采樣的試驗(yàn)號(hào)命名，下一次的試驗(yàn)號(hào)為此次試驗(yàn)號(hào)的數(shù)字加一。若此次試驗(yàn)號(hào)不是數(shù)字的話，則下一次試驗(yàn)號(hào)將自動(dòng)在此次試驗(yàn)號(hào)的后面加上數(shù)字。因此，選中此選項(xiàng)時(shí)，建議試驗(yàn)號(hào)使用數(shù)字（如1、5、2002等）或者字母加數(shù)字（如F1、XY25等）的形式。圖 3.2 時(shí)域波形采樣

19、的參數(shù)設(shè)置2. 通道參數(shù):測(cè)量通道數(shù)目：此處可以設(shè)置同時(shí)進(jìn)行多少個(gè)通道的采樣，由于聲波形采樣時(shí)一般要求較高的采樣頻率，因此選擇采樣通道數(shù)目時(shí)，應(yīng)保證每個(gè)通道的采樣頻率不能太低。測(cè)點(diǎn)號(hào)：為每個(gè)通道設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)號(hào)，用于標(biāo)識(shí)該通道的數(shù)據(jù)；測(cè)點(diǎn)描述：為每個(gè)測(cè)點(diǎn)加一段描述性文字，用作備注說(shuō)明，此項(xiàng)可以不填寫；放大器放大倍數(shù)：有時(shí)為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，在采樣前使用放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，此處輸入放大器的放大倍數(shù)。提示：若沒(méi)有連接放大器，則可以輸入1。傳聲器靈敏度：傳聲器轉(zhuǎn)換聲信號(hào)的靈敏度，單位為mV/Pa，此數(shù)值可以從傳聲器說(shuō)明書中找到。提示 1：有時(shí)傳聲器的說(shuō)明書中提供兩種靈敏度：開(kāi)路靈敏度和負(fù)載靈敏度，此

20、處應(yīng)輸入負(fù)載靈敏度。提示 2：若傳聲器說(shuō)明書中提供的靈敏度單位為 V/Pa，則請(qǐng)轉(zhuǎn)換為 mV/Pa后輸入。從V/Pa轉(zhuǎn)到mV/Pa的方法為乘以1000 即可，例如 1 V/Pa則等于1000 mV/Pa。提示 3：有時(shí)傳聲器說(shuō)明書中只提供靈敏度級(jí)，以及基準(zhǔn)靈敏度（即0dB 對(duì)應(yīng)的靈敏度），則需要轉(zhuǎn)換成靈敏度。轉(zhuǎn)換方式為：靈敏度級(jí)為 A dB，0dB 為 ，則靈敏度 可如下計(jì)算：舉例：靈敏度級(jí)為 -20 dB，0dB 為 ，則靈敏度。傳聲器數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇傳聲器：若以前對(duì)一些傳聲器進(jìn)行過(guò)標(biāo)定，并將標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行保存，則再次使用這些傳聲器是，可以無(wú)需輸入其靈敏度，而直接從傳聲器數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇，點(diǎn)擊“通道參

21、數(shù)表格”中各通道的“選擇”按鈕，就可以直接從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇傳聲器的靈敏度。如圖3.3。圖 3.3 從傳聲器數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇靈敏度3. 平均次數(shù)（總采樣長(zhǎng)度）此處設(shè)置采樣長(zhǎng)度，可以選擇兩種方式：a） 按時(shí)間設(shè)置，可輸入要采樣多長(zhǎng)時(shí)間的波形；b） 按幀數(shù)設(shè)置，可以輸入連續(xù)采樣多少幀數(shù)據(jù)。每幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：次數(shù)可以設(shè)置每幀數(shù)據(jù)中包含多少數(shù)據(jù)點(diǎn)；4. 分析參數(shù)：包括平均方式、計(jì)權(quán)方式和加窗形式，對(duì)于時(shí)域波形采樣此選項(xiàng)無(wú)效；5. 采樣頻率：采樣頻率具有兩種設(shè)置方法：a) 自動(dòng)設(shè)置：自動(dòng)根據(jù)聲學(xué)采樣的頻率要求、采樣卡的最高采樣速率、采樣存貯最高速率，確定最合適的采樣頻率。通常建議使用此選擇項(xiàng)。b) 設(shè)定：可以直接輸

22、入或者選擇一個(gè)采樣頻率，此采樣頻率為每個(gè)通道的采樣頻率。注意：直接設(shè)定采樣頻率后，若設(shè)置頻率過(guò)高，可能由于采樣卡本身最大采樣頻率的限制速率而自動(dòng)降低；此外，由于受計(jì)算機(jī)存貯速率的限制，采樣時(shí)可能提示“采樣頻率過(guò)高，不能連續(xù)采樣”一類的提示，這時(shí)就請(qǐng)降低采樣頻率，保證連續(xù)采樣。6. 增益和觸發(fā)參數(shù)：程控放大：可以設(shè)置在采樣時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，此放大倍數(shù)一般不會(huì)太大，而且不會(huì)提高信噪比，但可以使較小的波形放大顯示。觸發(fā)方式：兩種可選：a） 隨機(jī)（自由）：即無(wú)需觸發(fā)，只要按下“測(cè)量”按鈕，便立即開(kāi)始采樣；b）觸發(fā)：按下“測(cè)量”按鈕不立即開(kāi)始采樣，而是等到滿足觸發(fā)條件時(shí)才開(kāi)始采樣；此時(shí)需要輸入觸發(fā)條件的

23、參數(shù)，包括觸發(fā)通道，觸發(fā)電平和滯后點(diǎn)數(shù)。各項(xiàng)設(shè)置正確輸入后，按“確定”按鈕，即可。3.1.2 信號(hào)采樣正確設(shè)置各項(xiàng)采樣參數(shù)之后，并連接號(hào)采集儀和傳聲器等硬件設(shè)備后（參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明），即可進(jìn)行信號(hào)波形的采樣，一般在采樣之前，可以使用示波功能先觀察一下信號(hào)是否正常，然后再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量過(guò)程中可以隨時(shí)停止。1. 示波點(diǎn)擊工具條的“示波”按鈕，即可開(kāi)始示波，示波時(shí)使用設(shè)置的參數(shù)，效果與實(shí)際采樣相同，但不進(jìn)行保存，此時(shí)可以觀察信號(hào)幅度是否合適，若過(guò)小，可以提高放大器的放大倍數(shù)，或程控放大倍數(shù)，若過(guò)載，則需要降低放大倍數(shù)；此外還可以通過(guò)波形判斷導(dǎo)線連接是否有異常等情況。提示：若計(jì)算機(jī)未正確連接采集儀和軟件狗

24、，或者采集儀開(kāi)關(guān)未打開(kāi)，或者采集儀連接線連接有誤等情況，則可能提示錯(cuò)誤信息。2. 采樣點(diǎn)擊工具條的“測(cè)量”按鈕，即可開(kāi)始進(jìn)行采樣，采樣時(shí)不再示波，而顯示當(dāng)前的采樣進(jìn)度等信息；3. 停止不論在示波或采樣過(guò)程中，都可以隨時(shí)停止，只需點(diǎn)擊工具條的“停止”按鈕。示波停止后，可以進(jìn)行波形的讀數(shù)等操作，采樣停止后將自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行采樣波形的回放。提示：采樣結(jié)束后，將自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并在項(xiàng)目管理窗口中的“時(shí)域波形”欄下出現(xiàn)當(dāng)前采樣試驗(yàn)號(hào)的條目。以后可以通過(guò)此處調(diào)出波形。提示：直接通過(guò)鍵盤快捷鍵也可以完成上述三項(xiàng)操作，按“O”鍵示波，“S”采樣，“Q”停止。3.1.3 波形回放和讀數(shù)采樣結(jié)束后，將自

25、動(dòng)進(jìn)行回放，并將顯示時(shí)域波形，如圖3.4，此時(shí)可以對(duì)波形進(jìn)行瀏覽，以及對(duì)任何一點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)等操作。1. 顯示內(nèi)容：圖形顯示中的曲線為各個(gè)測(cè)量通道的波形圖，各圖上方的文字顯示其Ch（采樣通道）、測(cè)點(diǎn)號(hào)、光標(biāo)位置讀數(shù)（包括光標(biāo)位置的時(shí)間和波形幅值）；在圖形右側(cè)顯示各種采樣參數(shù)，其中包括：dt（采樣時(shí)間間隔）、試驗(yàn)名、試驗(yàn)號(hào)、SF（采樣頻率）、Ch（采樣通道）、AD（采樣卡型號(hào)）、數(shù)據(jù)總頁(yè)數(shù)、Pg 和Pn（當(dāng)前顯示波形的第一點(diǎn)為整個(gè)數(shù)據(jù)中的第Pg 頁(yè)第Pn 點(diǎn)）。提示：每頁(yè)波形顯示1024 點(diǎn)數(shù)據(jù)。2. 瀏覽波形：按以下鍵可以實(shí)現(xiàn)各種瀏覽操作：Home：波形翻到首頁(yè) End：波形翻到末頁(yè)P(yáng)gUp：波形

26、翻到前一頁(yè) PgDn：波形翻到后一頁(yè)<：波形自動(dòng)向前滾動(dòng) >：波形自動(dòng)向后滾動(dòng)空格：波形停止?jié)L動(dòng)3. 波形讀數(shù)：選擇工具條“顯示”中的菜單“讀數(shù)光標(biāo)”項(xiàng)可以選擇是否顯示讀數(shù)光標(biāo)，若此項(xiàng)菜單前有“”，則表示當(dāng)前顯示讀數(shù)光標(biāo)；這樣就可以對(duì)波形上的任何一點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)，曲線圖中的紅色虛線為讀數(shù)光標(biāo)，圖形上方的文字中顯示當(dāng)前光標(biāo)點(diǎn)的時(shí)間位置和波形幅值，如下方法可以移動(dòng)讀數(shù)光標(biāo)的位置：a) 鼠標(biāo)定位：將鼠標(biāo)在波形上任意位置單擊左鍵，則可以直接將光標(biāo)定位于鼠標(biāo)點(diǎn)擊處；b) 左右方向鍵：使讀數(shù)光標(biāo)位置向左或向右移動(dòng)一點(diǎn)；c) 上下方向鍵：使讀數(shù)光標(biāo)位置向右或向左移動(dòng)十點(diǎn)；圖 3.4 時(shí)域波形采樣后的

27、數(shù)據(jù)回放3.2 時(shí)域波形分析采樣后的時(shí)域波形，以后也可以調(diào)出分析，方法為：從DASP 軟件左側(cè)的項(xiàng)目管理窗口中的“時(shí)域波形”欄下選擇所要調(diào)入數(shù)據(jù)的試驗(yàn)號(hào)，該試驗(yàn)號(hào)后面還有該試驗(yàn)號(hào)的描述文字和測(cè)量時(shí)間。3.2.1 選擇分析測(cè)點(diǎn)號(hào)雙擊所要選擇數(shù)據(jù)的試驗(yàn)號(hào)條目，即可進(jìn)入時(shí)域波形分析模塊，此時(shí)首先要求選擇分析該試驗(yàn)號(hào)下的哪些測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如圖3.5，左邊列出了當(dāng)前試驗(yàn)號(hào)下所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)號(hào)、采樣頻率等信息，選擇要分析的測(cè)點(diǎn)號(hào)，然后按“>”按鈕選中到右側(cè)的列表中，可以選擇一個(gè)或者多個(gè)測(cè)點(diǎn)號(hào)的數(shù)據(jù)到右側(cè)的列表中。若要從右側(cè)的列表中去掉某一個(gè)測(cè)點(diǎn)，則在右側(cè)列表中選中該測(cè)點(diǎn)，然后按“<”按鈕即可。按

28、“全選”按鈕則選擇全部測(cè)點(diǎn)。3.5 選擇時(shí)域分析測(cè)點(diǎn)號(hào)3.2.2 波形瀏覽和讀數(shù)進(jìn)入時(shí)域分析窗口后，如圖3.6 所示，此時(shí)在圖形上方有一個(gè)水平滾動(dòng)條和若干按鈕，通過(guò)它們以及鍵盤按鍵操作可以進(jìn)行波形的瀏覽，如下：圖 3.6 時(shí)域波形分析窗口以及上部的工具條水平滾動(dòng)條：可以改變當(dāng)前顯示第幾頁(yè)的波形；ç按鈕：波形自動(dòng)向前滾動(dòng)； è按鈕：波形自動(dòng)向后滾動(dòng)； n按鈕：波形停止?jié)L動(dòng)；Home：波形翻到首頁(yè) End：波形翻到末頁(yè)P(yáng)gUp：波形翻到前一頁(yè) PgDn：波形翻到后一頁(yè)<：波形自動(dòng)向前滾動(dòng) >：波形自動(dòng)向后滾動(dòng) 空格：波形停止?jié)L動(dòng)3.2.3 波形時(shí)域分析在窗口上方的工

29、具條中的按鈕可以進(jìn)行如下一些分析功能：壓縮：將波形進(jìn)行壓縮，每點(diǎn)擊一次，波形壓縮倍數(shù)加一，直至不能壓縮為止；放開(kāi)：壓縮的反過(guò)程，每點(diǎn)擊一次，波形壓縮倍數(shù)減一，直至壓縮倍數(shù)為1（不壓縮）；恢復(fù)：恢復(fù)壓縮倍數(shù)為1，即不壓縮；放大：將時(shí)域波形縱向放大，每點(diǎn)擊一次，波形縱向放大10%；縮小：將時(shí)域波形縱向縮小，每點(diǎn)擊一次，波形縱向縮小10%；恢復(fù)：將時(shí)域波形縱向放大倍數(shù)恢復(fù)到1，即初始狀態(tài)；消除趨勢(shì)項(xiàng)：將時(shí)域波形中的趨勢(shì)項(xiàng)消除；恢復(fù)：若已經(jīng)進(jìn)行了消除趨勢(shì)項(xiàng)的操作，按此按鈕，則恢復(fù)原來(lái)的波形；選擇其它測(cè)點(diǎn)：可以重新選擇要進(jìn)行分析的測(cè)點(diǎn)，詳見(jiàn)3.2.1。3.3 編輯濾波分析采樣后的時(shí)域波形，可以進(jìn)行各種編

30、輯和數(shù)字濾波處理，其作用相當(dāng)于在進(jìn)行各種分析前的預(yù)處理，包括對(duì)波形中的無(wú)用區(qū)段或干擾區(qū)段進(jìn)行切除置零、信號(hào)基線移動(dòng)、波形裁剪等編輯操作，以及包含高通、低通、多個(gè)帶通帶阻的數(shù)字梳狀濾波。選擇菜單“波形 | 編輯濾波”即可進(jìn)入本模塊。3.3.1 編輯濾波原理編輯濾波分析可以對(duì)采集來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種波形編輯和數(shù)字濾波處理。波形編輯是從信號(hào)的時(shí)域上表現(xiàn)的，包括對(duì)波形進(jìn)行各種切除、置零、加減一個(gè)直流分量等操作，波形切除就是將波形中的一段切除掉，此操作之后波形長(zhǎng)度將減短，波形置零就是將一段波形的數(shù)據(jù)幅值都設(shè)為零，波形加減直流量就是波形的所有點(diǎn)數(shù)據(jù)幅值都同時(shí)增加一個(gè)數(shù)值，若增加的數(shù)值為負(fù)數(shù)，則相當(dāng)于減小一

31、個(gè)直流量。此外波形編輯功能還可以對(duì)波形進(jìn)行壓縮處理，壓縮時(shí)可以峰值保持，所謂波形壓縮，就是從波形數(shù)據(jù)中每隔一定的點(diǎn)數(shù)選擇一點(diǎn)，重新形成一個(gè)新的波形，若壓縮倍數(shù)為n，則每隔n 點(diǎn)選取一點(diǎn)，這樣形成新的波形點(diǎn)數(shù)就為原波形點(diǎn)數(shù)除以n 后取整的數(shù)，這個(gè)新的波形可以以更少的點(diǎn)數(shù)（長(zhǎng)度）表示更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)波形的概貌。若壓縮倍數(shù)為1 則表示不壓縮。通常壓縮n倍過(guò)程中，每隔n 點(diǎn)選擇其中的任何一點(diǎn)，當(dāng)采用峰值保持方式壓縮時(shí)，則每n 點(diǎn)中選擇幅值最大的一點(diǎn)，以保證壓縮過(guò)程中較大的幅值點(diǎn)不倍丟失。濾波處理是從信號(hào)的頻域上表現(xiàn)的，是對(duì)采樣后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，該濾波方式為梳狀濾波，即可以同時(shí)包括低通、高通、多個(gè)帶通

32、和多個(gè)帶阻的濾波，即在頻率軸上，可以任意設(shè)置哪些頻率區(qū)間將被濾除，哪些頻率區(qū)間將被保留，這些頻率區(qū)間可以很多個(gè)，并且可以是不連續(xù)的。3.3.2 選擇分析測(cè)點(diǎn)號(hào)進(jìn)入編輯濾波模塊后將彈出如圖3.7 形式的對(duì)話框，要求選擇分析的時(shí)域波形。此處有兩種選擇數(shù)據(jù)的方法：(1) 選擇當(dāng)前項(xiàng)目中的時(shí)域數(shù)據(jù)，即在當(dāng)前聲測(cè)量項(xiàng)目中進(jìn)行的時(shí)域波形采樣的數(shù)據(jù)均可以調(diào)出，此時(shí)的對(duì)話框形式如圖3.7(a)，其中列出了當(dāng)前項(xiàng)目中的所有時(shí)域采樣數(shù)據(jù)的試驗(yàn)號(hào)和試驗(yàn)描述、時(shí)間等信息，可以從中選擇要進(jìn)行聲壓分析的數(shù)據(jù)；(a) 選擇當(dāng)前項(xiàng)目中的時(shí)域數(shù)據(jù)圖 3.7 選擇進(jìn)行編輯濾波分析的時(shí)域數(shù)據(jù) (2) 任選DASP 采樣數(shù)據(jù)，即可以

33、選擇DASP 其它軟件進(jìn)行采樣的數(shù)據(jù)，只要是DASP 的數(shù)據(jù)格式，就可調(diào)出進(jìn)行聲壓分析，此時(shí)的對(duì)話框如圖3.7(b)，其中要求輸出任意DASP 數(shù)據(jù)的試驗(yàn)號(hào)、試驗(yàn)名、數(shù)據(jù)路徑、測(cè)點(diǎn)號(hào)范圍等信息；(b) 任選DASP 采樣數(shù)據(jù)圖 3.7 選擇進(jìn)行編輯濾波分析的時(shí)域數(shù)據(jù)選擇之后將出現(xiàn)如圖3.7(c)的選擇測(cè)點(diǎn)對(duì)話框，從中選擇一個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯濾波。說(shuō)明：編輯濾波每次支隊(duì)一個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，若要對(duì)一批測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的編輯濾波操作，則可以先選擇一個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行需要的編輯和濾波操作，然后使用“批量處理”功能對(duì)一批數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。(c) 選擇一個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)圖 3.7 選擇進(jìn)行編輯濾波分析的時(shí)

34、域數(shù)據(jù)正確輸入分析參數(shù)之后，將在圖形區(qū)顯示編輯濾波的波形和頻譜曲線，如圖3.8。其中窗口左部的各中按鈕區(qū)域位操作控制區(qū)，可以進(jìn)行各種操作和設(shè)置，窗口右部為圖形顯示區(qū)，顯示波形和頻譜的曲線。圖 3.8 編輯濾波分析的界面圖形顯示區(qū)左邊上部的曲線為信號(hào)數(shù)據(jù)的波形圖，圖中的波形為當(dāng)前顯示的一段長(zhǎng)度為1024 點(diǎn)的數(shù)據(jù)，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為波形幅值，操作圖形上部的滾動(dòng)條和左右方向按鈕可以改變當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)段。圖中的豎直虛線為讀數(shù)光標(biāo)，光標(biāo)處的曲線數(shù)值在右邊顯示。圖形顯示區(qū)左邊下部的曲線為對(duì)應(yīng)上面波形圖的頻譜圖，橫坐標(biāo)為頻率（單位：Hz），縱坐標(biāo)為頻譜幅值，圖中的豎直虛線為讀數(shù)光標(biāo)，光標(biāo)處的曲線數(shù)值在

35、右邊顯示。頻譜圖上部有一橫條，表示當(dāng)前濾波的頻率設(shè)置情況，若某一段為空的（未填充顏色），則表示在濾波中該段對(duì)應(yīng)的頻率區(qū)間將被濾除，并且該區(qū)間上的頻譜曲線也用虛線表示；若某一段為填實(shí)的（填充了顏色），則表示在濾波中該段對(duì)應(yīng)的頻率區(qū)間將被保留，該區(qū)間上的頻譜曲線用實(shí)線表示。圖形顯示區(qū)右側(cè)為參數(shù)顯示區(qū)，顯示有關(guān)的各種參數(shù)。3.3.3 編輯操作波形翻頁(yè)和滾動(dòng)：操作圖形顯示區(qū)上端的滾動(dòng)條，可以選擇顯示不同頁(yè)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是按1024 點(diǎn)分頁(yè)的。操作滾動(dòng)條右邊的兩個(gè)左右方向按鈕和，可以使當(dāng)前分析的數(shù)據(jù)向左或右移動(dòng)16 點(diǎn)。操作滾動(dòng)條右邊的兩個(gè)左右滾動(dòng)按鈕和，可以使當(dāng)前分析的數(shù)據(jù)向左或右滾動(dòng)，按停止按鈕可以使

36、波形停止?jié)L動(dòng)。波形壓縮：操作控制區(qū)中的“波形壓縮倍數(shù)”欄中的幾個(gè)按鈕可以進(jìn)行波形壓縮操作?！皦嚎s”按鈕可以使波形的壓縮倍數(shù)加1，“放開(kāi)”按鈕可以使波形的壓縮倍數(shù)減1，“設(shè)定”按鈕可以直接設(shè)定波形的壓縮倍數(shù)，并選擇壓縮時(shí)是否峰值保持，“恢復(fù)”按鈕使波形回到不壓縮的狀態(tài)。說(shuō)明 1：所謂波形壓縮，就是從波形數(shù)據(jù)中每隔一定的點(diǎn)數(shù)選擇一點(diǎn)，重新形成一個(gè)新的波形，若壓縮倍數(shù)為n，則每隔n 點(diǎn)選取一點(diǎn)，這樣形成新的波形點(diǎn)數(shù)就為原波形點(diǎn)數(shù)除以n 后取整的數(shù)，這個(gè)新的波形可以以更少的點(diǎn)數(shù)（長(zhǎng)度）表示更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)波形的概貌。若壓縮倍數(shù)為1 則表示不壓縮。說(shuō)明 2：通常壓縮n 倍過(guò)程中，每隔n 點(diǎn)選擇其中的任何一點(diǎn)，

37、當(dāng)采用峰值保持方式壓縮時(shí)，則每n點(diǎn)中選擇幅值最大的一點(diǎn)，以保證壓縮過(guò)程中較大的幅值點(diǎn)不丟失。波形切除和置零：在操作控制區(qū)的“波形切除和置零”欄中有“切除”和“置零”兩個(gè)互斥選擇項(xiàng)，選擇“切除”項(xiàng)時(shí)：按“光標(biāo)以前”按鈕，則切除波形圖中光標(biāo)位置以前的所有波形；按“光標(biāo)以后”按鈕，則切除波形圖中光標(biāo)位置以后的所有波形；按“光標(biāo)處”按鈕，則切除波形圖中光標(biāo)位置處的一點(diǎn)；按“本頁(yè)波形”按鈕，則切除波形圖中當(dāng)前顯示的一頁(yè)（1024 點(diǎn)）波形；選擇“置零”項(xiàng)時(shí)：按“光標(biāo)以前”按鈕，則將波形圖中光標(biāo)位置以前的所有波形數(shù)據(jù)置為零；按“光標(biāo)以后”按鈕，則將波形圖中光標(biāo)位置以后的所有波形數(shù)據(jù)置為零；按“光標(biāo)處”按鈕，則將波形圖中光標(biāo)位置處的一點(diǎn)數(shù)據(jù)置為零；按“本頁(yè)波形”按鈕，則將波形圖中當(dāng)前顯示的一頁(yè)（1024 點(diǎn)）波形數(shù)據(jù)置為零；選擇一段波形切除或置零：在分析結(jié)果顯示區(qū)中的波形圖區(qū)域中，按住鼠標(biāo)左鍵不放，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)，可以隨意選擇一段波形，松開(kāi)鼠標(biāo)，DASP 彈出“波形編輯操作”對(duì)話框，其中“選擇編輯區(qū)域”欄中為選擇波形區(qū)段的左右邊時(shí)間位置，可以更改此數(shù)值，在“選擇操作類型”欄中可以對(duì)選定的區(qū)間波形進(jìn)行三種操作：將此區(qū)域波形拉開(kāi)顯示、將此區(qū)域波形切除、將此區(qū)域波形數(shù)據(jù)置零。點(diǎn)擊“確定”則對(duì)選定區(qū)間波形進(jìn)行相應(yīng)操作，點(diǎn)擊“取消”則取消此次操作。結(jié)果保存：進(jìn)行一定