信号换算
  LabVIEW声音和振动工具包（SVT）提供了上层封装VI，以合适的单位显示数据，包括以工程单位表示的时域数据和以分贝为单位的频域数据等 等。然而，使用数据采集设备采集到的数值往往与传感器的输出电压呈线性关系，原始数据通常是以电压为单位进行表示。信号换算是将电压数值转换为正确的工程 单位的过程。SVS Scale Voltage to EU.vi提供了将电压信号变换为例如帕斯卡、g、m/s²等单位的简单方法。换算VI是来自数字化仪的原始数据与正在使用的麦克风或传感器相关的有用数 值之间的桥梁。图2给出了使用SVT表示数据的VI，它使用合适的单位范围表示对应于实际观察到的物理现象的数值。

 
图2：使用LabVIEW声音与振动工具包将原始数据换算为合适的工程单位。
    为了得到信号的精确换算，需要对系统进行标定。在被测数值与标准数值之间存在已知关系时，可以进行标定。在音频测量系统中，标定过程需要一个已知数值的外部声音源，它通常来自活塞发声器或声学标定器。SVT提供了标定VI，它能够确保整个测量系统的精度。
加权滤波器
    测量硬件通常被设计为在音频带宽中具有线性响应。另一方面，人耳具有非线性性响应。因为在许多情况下，最终的传感器是人耳，我们需要对测量按照人耳 模型进行补偿。使用加权滤波器是描述声音主观感知的最佳标准方法。加权滤波器通常使用模拟组件进行构建，不过，SVT提供了时域数据与频域数据的数字加权 滤波器。图3是使用加权滤波器的VI，它和NI硬件结合在一起，符合美国国家标准学会（ANSI）的标准。

 
图3：将加权滤波器应用于SVT的换算数据。
使用LabVIEW进行音频测量
    在完成音频信号的采集、换算与加权之后，我们现在可以利用计算机的处理能力完成复杂的信号分析。本小节描述了行业中所使用的常见音频测量。在简单的 说明之后，我们将给出演示如何使用SVT进行这些测量的实例代码。第一部分涵盖了仅仅使用LabVIEW就能够完成的标准测量；第二部分演示了借助SVT 如何使用简单的LabVIEW代码进行高级音频测量。
单频信息
   音频测量中的多种标准方法需要利用单音频信号进行激励和分析。LabVIEW提供了从信号中提取关于一定音频的重要信息的高级VI。Extract Single Tone Information.vi可以找出信号中幅值最大的频率成分，并且计算其幅值、频率和相位。这个VI还提供了导出所提取的音频或去除此音频后的原始信 号的选项。此VI还可以在某个频带内进行更细分的搜索，以获取更准确的结果。如图4所示，为Extract Single Tone Information.vi  对带有噪声的正弦波信号进行分析的结果。这个范例仅限于对单通道信息进行分析，但只要稍加修改，即可实现对多个通道信号的同步分析。

 
图4：提取信号中单音频的频率、幅值和相位。
RMS
    对于一些应用而言，信号幅值并不能提供足够信息。在例如需要计算增益与功率、信号均方根值等许多测量中，LabVIEW提供了可以通过对瞬间信号数 据取平方、对给定时间进行积分、计算开根号结果功能方便地计算均方根数值。Basic Averages DC-RMS.vi还能够对对信号计算得到的均方根数值取平均值。这个VI还包含了时间窗选项，可以得到更好的测量结果。图5展示了如何使用 LabVIEW使用汉宁窗计算线性平均直流与均方根数值。

 
图5：获得采集信号的平均均方根数值。

上一页  [1] [2] [3] [4]