時頻分析助力揚聲器異常音根本原因分析
TFA(Time Frequency Analysis)是一個后處理模組,用于音頻信號的時頻分析,可視化信號在頻率和時間上的能量密度,就像樂譜一樣,可視化哪個頻率出現(xiàn)在哪個時間上。

TFA的工作流程很簡單,利用音頻系統(tǒng)采集的信號,通過軟件分析即可得到該信號在時間和頻率上的特性。目前提供三種分析方式:
小波分析
短時傅里葉轉(zhuǎn)換
濾波器組

其中最常用的是小波分析,根據(jù)頻率,小波的長度會發(fā)生變化,以此來優(yōu)化每個頻率段時間與頻率分辨率之間的關(guān)系。短時傅里葉變換則使用的是一個在時域上移動的窗函數(shù),計算每個窗口部分的傅里葉變換得到頻譜成分。窗函數(shù)長度設(shè)置是一個挑戰(zhàn),如果太長,所得結(jié)果的時間分辨率不好;反之則會導(dǎo)致頻率分辨率不理想。濾波器組則采用的是一組特定的FIR對信號進行濾波分析,一般用于信號的感知評估。
TFA的一個典型應(yīng)用就是3D缺陷分析(異常音),定位出缺陷癥狀的激發(fā)時間和頻率,查看失真癥狀。如下圖所示,在t=0.7s的100Hz基頻處,揚聲器激發(fā)了很多高音頻率,在較寬范圍內(nèi)產(chǎn)生了失真分量,這就是異常音(rub&buzz)的典型癥狀。

TFA還可以通過查看瀑布圖檢測共振(房間模式、搖擺模式),下圖顯示了在普通辦公室中測量分析獲得的揚聲器的頻譜瀑布圖。低于200Hz處可以看到其與房間相互作用引起的明顯共振。

TFA還可以集成到TRF電壓步進(STEP)功能中,在軟件檢測到異常音出現(xiàn)時,會自動將麥克風(fēng)記錄信號傳遞給TFA模組并得出分析結(jié)果,有助于異常音的根本原因分析。該功能在之前的培訓(xùn)視頻中演示過:
