主要内容

带音调跟踪的THD+N测量

这个例子展示了如何测量音频输入和输出设备的总谐波失真和噪声水平。

简介

音频输入和输出设备本质上是非线性的。这会导致音频信号的谐波失真。除了可能与信号谐波相关的不需要的信号外,这些设备还可以向音频信号添加不相关的噪声。

总谐波失真和噪声(THD+N)量化了这两种失真的总和。它被定义为在指定带宽内所有谐波和噪声成分的均方根(RMS)水平。信号电平也被指定为参考。

THD+N的测定

这个例子介绍了一个可用于音频输入和输出设备THD+N测量的参考模型。测量所涉及的步骤是:

  1. 产生一个特定频率的纯正弦波。

  2. 通过音频输出设备播放信号,并通过音频输入设备记录信号。

  3. 从记录的信号中,识别出正弦波的峰值。这将给出参考信号均方根电平。

  4. 从记录的信号中去除识别的正弦波。剩下的是所有不需要的东西,它的RMS将给出THD+N值。

本例遵循AES17-1998(r2004) [1] THD+N测量标准。标准建议使用频率为997 Hz的正弦波。它还推荐一个陷波滤波器,Q在1到5之间,用于过滤掉记录信号中的正弦波。本例中使用的Q值为5。

audioTHDNmeasurementexample模型实现了THD+N的测量参考系统。符合AES17-1998(r2004)标准的正弦波源测试的语气产生的频率为997赫兹。子系统被测系统是一个可变子系统。默认情况下,它选择在Simulink中实现的非线性模型来测量THD+N。万博1manbetx若要在机器的音频输入和输出设备上执行测量,请设置SUTTHDNDemoSUT.AudioHardware。

测量是由(THD + N测量子系统。

Dual-Bandpass控制器

模型中的测量系统使用双峰跟踪滤波器来定位测试音调的基波处的陷波。这适用于未与ADC时钟同步的信号发生器。该块的输出是陷波滤波器的中心频率系数,它将用于提取测试正弦音调。控制器中的两个峰值滤波器是用dsp。NotchPeakFilter系统对象。当模型运行时,反馈回路工作来调整两个峰值滤波器的中心频率,使输出锁定到输入的峰值音调上。

Notch-Peak过滤器

一旦确定了正弦波的频率,将其传递到峰值滤波器以提取测试音信号。这将被用来确定测试信号的峰值水平。陷波滤波器将使用相同的中心频率来去除正弦波。剩余的信号是总谐波失真和噪声的总和。使用单个dsp。NotchPeakFilter得到两个缺口和峰值输出。该滤波器的q系数选为5,符合AES17-1998标准。

(THD + N电脑

(THD + N电脑子系统模拟信号电平计。它采用缺口和峰值输出,并使用低通滤波器平滑它们。然后它将信号的电平转换为dB。

您可以运行模型,并查看显示与测量的正弦波频率,THD+N水平的dB和参考信号水平的dB更新。

参考文献

AES17-1998“数字音频工程AES标准方法-数字音频设备的测量”,音频工程学会(1998),r2004。