音频扫描频谱图伪像...提示?


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我想知道如何解释光谱图上的伪像,如下附加谱图所示,它显示了线性频率扫描的记录。

在这种情况下:

  • 录音是用便宜的麦克风和便宜的声卡完成的,并且使用现成的系统进行播放,这可能有其自身的问题。
  • 有明显的谐波可以在唧唧声开始时看到,但我不记得它们来自哪里,然后那些引起我注意的“X”模式。
  • 存在一些固定频率扰动,一些是恒定的,一些是脉冲的和周期性的

我正在寻找提示,进行根本原因分析的想法,指向导致不必要的伪像的常见和不太常见的现象。

到目前为止收集的提示:

  • 播放问题:扬声器饱和或声音削波,可能会导致谐波,并可以使用其他录音设备进行见证。
  • 播放问题:时钟失步会导致波形跳跃,导致非常短的脉冲(一个样本)。
  • 电源线瞬态扰动可能导致短脉冲(不在附着的频谱图上,它们是短的垂直线)。
  • 缺少抗锯齿滤波器会导致捕获不可听信号的别名。
  • 由Σ-ΔADC(ref)引起的带外噪声,也可以通过低通滤波器进行滤波。
  • 由电源电路中的电容器引起的噪声噪声,例如。在LCD面板放大器中

你的成就不适合我。
alephzero

对不起,这里有5760x864图片的缩小版:i.imgur.com/9nfWm8J.jpg
cJ Zougloub

经过一些调查后,我强烈怀疑谐波实际上是由用于执行测试的扬声器引起的,它是饱和的(音频削波)并导致这些。此外,7.5 kHz模式是脉冲式的,它可能来自麦克风线上的电子扰动(混叠版本)。其他两个频率实际上是一个和它的一次谐波,也应该来自录音机的电子设备。系统是一个黑盒子,我不知道是否使用了抗混叠滤波器,但我会尝试使用更多开放硬件进行一些实验,然后报告。
cJ Zougloub

(1/2)切线相关的轶事:我在不同电话系统上进行的音频扫描的频谱图中看到了与这些相似的异常情况。PSTN和GSM编解码器具有非常苛刻的压缩,这会严重扭曲甚至完全抑制某些频率。例如,PSTN将滚动低于300 Hz的所有信号以及3700 Hz以上的所有信号,并将主动消除任何恒定音调。如果你想通过PSTN传输“纯”恒定音调超过一秒左右,那么你必须添加一些白噪声(至少在英国)。
Wossname

(2/2)...我们的实验的光谱图看起来与你的相似,但不需要的谐波/失真更加明显。它们非常明亮,我将它们用作桌面壁纸一段时间,因为它们看起来很棒。我已经把照片
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Answers:


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(24+x)(24x)

摆脱它们的方法是数字化信号之前使用模拟滤波器。但如果您使用的是“消费级别”设备,请忽略它们。

很难说出“谐波”是你实际测量的东西,还是数字信号处理的神器。如果它们的振幅较低,并且您无法访问任何更好的分析工具,我倾向于忽略它们。我假设你的声源,麦克风,ADC等没有任何可靠的校准曲线 - 从营销材料中抽出的一些数字和/或一个小图不算作“可靠”的IMO。

便宜的声卡通常距离在高频下的幅度或相位都具有线性响应很长 - 如果大多数人使用它们来收听低比特率MP3文件,那么无论如何都没有有意义的高频音频内容,只有随机噪音!

7.5,9.5和18.5 KHz的恒定电平噪声线可能来自麦克风输入的某个地方。同样,如果你无法确切地知道它们来自何处(例如通过切断信号路径以查看它们何时消失),你没有太多选择,只能忽略它们。不要忘记,图中显示的那三个频率也可能是高频信号的别名!

更新:请注意,啁啾信号永远不是“完美”的正弦波。如果你看一下信号的一个周期,它会因为频率的变化而略微失真。失真量取决于扫描频率与啁啾频率的比率。这可以解释为什么你会在啁啾的开始(低频)看到“谐波”,但随后它们会消失。尝试改变扫描频率,看看“谐波”的幅度是否发生变化。


......有一些有趣的提示。我将尝试在模拟中测试您的扫描理论,直觉上我倾向于只看到立即包含与当前频率相邻的频率的扫描模式。我还会通过播放奈奎斯特频率以上的声音来检查是否存在抗混叠滤波器......不知何故。然后关于“谐波”,在罪魁祸首未知的情况下,首先要看的是通过使用第三个设备找出谁介绍它们,播放器或录音机。
cJ Zougloub
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