ObserVIEW中的倍频程分析

声学测量允许工程师评估与被测设备相关的声音，预测声学环境，并解决设计问题。然而，这种测量不包含频率信息，因此不适合比较声音和振动。为了解决这个问题，振动测试工程师使用了一种称为倍频程分析的频率分析技术。

倍频程分析允许对声音和振动进行主观评价，将声学信号的频率进行 “分档”，这也符合人类对频谱的感知方式。首先，一个软件程序过滤声学信号并测量输出端的声压级。然后，工程师可以在频域中应用平均和加权技术，方便对所需的声音进行评价。

人类可听觉感知的频率范围为20-20000Hz，可以进行过滤分析。当一个声音信号的频率范围被分成八个区间时，工程师们把这些区间称为倍频带。对于24个频率槽的排列，它们被称为1/3倍频程带。分数倍频程分析允许工程师选择一个非常适合他们感兴趣的信号的频率分辨率。

由于人耳对频率的反应符合对数性质，所以频率成分的测量也是采用对数形式，声级以分贝（dB）计算。倍频程分析需要三个组成部分：传感器、数据采集系统和分析软件。

恒定百分比带宽(CPB)

对于频谱的滤波，软件计算出对数坐标下频率位的幅值。每个位的幅值代表该频率段内的信号强度，所有位的幅值加起来即信号的总RMS值。

采用的滤波器通常被称为恒定百分比带宽（CPB）滤波器，该滤波器的带宽是该频段中心频率的一个固定百分比。最常见的CPB滤波器是三分之一倍频程带宽的滤波器，当然，更多的频率位可以对声音信号进行更详细地分析。

如前所述，倍频程分析将带通滤波器应用于整个频率范围，并对每个滤波器的输出进行平均以计算其功率。然后将这些值显示在一个条形图上。行业内通常把这个过程称为真正的倍频程分析。

然而，一些软件程序也可以使用FFT数据来线性测量频率成分，并将能量分配给对应的倍频程。当工程师想快速获得频谱值，而不需要基于滤波器的分析时，这种方法也是一种有效的选择。

由于对低频和高频的敏感性较低，人耳并不能将声压的变化感知为音量。工程师将频率加权应用于过滤后的声学信号，以更贴合人类对声学信号的反应。

国际电工委员会（IEC）制定了一套标准的频率加权曲线，包括A、B、C和D四种加权方法。许多标准也包含了职业和环境噪声的频率加权。加权曲线的选择取决于测量的类型。例如，当人类参与到声学信号中时，A加权曲线较为合适。

工程师也可以对过滤后的信号进行平均，以获得真实信号的更稳定的表示。

ObserVIEW 2021.2使用8阶滤波器生成倍频程带，以满足IEC 61260-1 中1级滤波器规范。它可以进

行FFT或基于滤波器的分析，并应用A和C频率加权、线性和指数平均，以及峰值保持。

该软件包括最常用的分数倍频；但是，用户可以输入任何适合其测试目标的1/N倍频数。ObserVIEW对分数倍频程没有限制。(注意：为了保证计算机的性能，有一个1/96的软限制，但用户可以超出这个限制)。

倍频程带图支持ObserVIEW的高级功能，包括实时分析、复制和粘贴，以及图形跟踪。

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