音频信号分析仪 任务书.doc

指导文件4：毕 业 设 计（论 文）任 务 书 电子信息与电气工程 系（院） 20 12 届 题 目 音频信号分析仪设计 学生姓名 马威 学 号 200802040013 专 业 电子信息工程 年级班 2008级2班 指导教师 李响 职 称 讲师 填写日期：2012年 1月5日设计（论文）依据 音频信号分析仪是一种用来对被测信号进行频率、频谱及波形分析的重要测量工具。它主要利用频谱分析原理，频谱分析是把信号的能量用频率的函数显示出来，该仪器广泛应用于电声测量、音频制作、信号分析乃至振动测试等领域。其基本工作原理是对所测量的音频信号进行DFT(离散傅立叶变换)或FFT (快速傅立叶变换)变换，把时域信号转变为频域信号，在此基础上可以进行各种分析。音频分析的原理主要涉及数字信号处理的基本理论、音频分析的基本方法以及音频参数测量和分析内容，其中数字信号处理是音频分析的理论基础。1音频分析技术基础 傅里叶变换和信号的采样是进行音频分析时用到的最基本的技术。傅立叶变换是进行频谱分析的基础，信号的频谱分析是指按信号的频率结构，求取其分量的幅值、相位等按频率分布规律，建立以频率为横轴的各种“谱”，如幅度谱、相位谱。信号中，周期信号通过傅立叶级数变换后对应离散频谱，而对于非周期信号，可以看作周期T为无穷大的周期信号，当周期趋近无穷大时，则基波谱线及谱线间隔(=2/T)趋近无穷小，从而离散的频谱就变为连续频谱。所以，非周期信号的频谱是连续的。 在以计算机为中心的测试系统中，模拟信号进入数字计算机前先经过 A/D 变换器，将连续时间信号变为离散时间信号，称为信号的采样。然后再经幅值量化变为离散的数字信号。这样，在频域上将会出现一系列新的问题，频谱会发生变化。由模拟信号变成数字信号后，其傅立叶变换也变成离散傅立叶变换，涉及到采样定理、频率混叠、截断和泄漏、加窗与窗函数等一系列问题。 2音频分析方法 通常在对某音频设备音频测量分析时，该设备被看成是一个具有输入端口和输出端口的黑箱系统。将某种己知信号输入该系统，然后从输出端获取输出信号进行分析，从而了解该系统的一些特性，这就是音频分析的一般方法。输入音频设备的信号，称作激励信号。激励信号可以是正弦、方波等周期信号，也可以是白噪声、粉红噪声等随机信号，还可以是双音、多音、正弦突发等信号。最常用的检测分析方法有正弦信号检测、脉冲信号检测、最大长度序列信号检测等。任务要求（1）输入阻抗：50（2）输入信号电压范围（峰-峰值）：100mV5V（3）输入信号包含的频率成分范围：200Hz10KHz（4）频率分辨力：100Hz（可正确测量被测信号中，频差不小于100Hz的频率分量的功率值）（5）检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率，检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%，总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。（6）分析时间：5秒。应以5秒周期刷新分析数据，信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示，同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值，并设暂停键保持显示的数据。进度计划2012.2.8-2.14 收集材料熟悉设计要求2012.2.15-3.10写任务书，开题报告2012.3.11-4.15 初步设计和仿真2012.4.16-5.10 撰写毕业设计文稿2012.5.11-5.23定稿、打印、装订成册2012.5.24-5.27准备