THD + N测量与音-跟踪

此示例示出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。

介绍

音频输入和输出设备在本质上是非线性的。这将导致在所述音频信号的谐波失真。除了可谐波相关的信号中的不希望的信号,这些设备还可以添加不相关的噪声的音频信号。

总谐波失真和噪声(THD + N)量化这两个失真的总和。它被定义为在特定带宽中的所有谐波和噪声分量的均方根(RMS)电平。的信号电平也被指定作为参考。

的THD + N的测量

本例介绍的,可用于音频输入和输出设备的THD + N测量的参考模型。参与测量的步骤是:

  1. 产生特定频率的纯正弦波。

  2. 通过音频输出装置播放该信号,并通过音频输入装置记录它。

  3. 从记录的信号,识别出正弦波的峰值。这将使参考信号RMS水平。

  4. 除去从记录的信号所确定的正弦波。剩下的就是一切不必要的,它的RMS会给THD + N值。

本示例遵循AES17-1998(R2004)[1]标准THD + N的测量。该标准建议使用997赫兹的频率的正弦波。它还建议具有用于滤除从记录信号中的正弦波1和5之间Q上的陷波滤波器。的5 A Q值在本例中使用。

audioTHDNmeasurementexample模型工具,用于测量THD + N的参考系统。继AES17-1998(R2004)标准,正弦波源测试音产生997赫兹的频率。该子系统在测试系统是一种变型子系统。默认情况下,它选择在Simulink用于测量THD + N实现的非线性模型。万博1manbetx你的机器的音频输入和输出设备上进行测量,设置SUT变量在基工作区到THDNDemoSUT.AudioHardware。

测量是由完成THD + N测量子系统。

双带通控制器

在模型中的测量系统采用了双峰值跟踪滤波器定位在测试音的根本缺口。这说明了不同步的ADC时钟信号发生器。该块的输出是将被用于提取测试正弦音调的陷波滤波器的中心频率系数。在控制器中的两个峰化滤波器是用实施dsp.NotchPeakFilter系统对象。当运行模式,反馈回路的工作调整两个峰值滤波器的中心频率,以这样的方式,到输入的峰值音输出锁。

缺口峰值滤波器

一旦正弦波的频率已被确定,它传递给一个峰化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。然后,陷波滤波器将使用相同的中心频率,以除去正弦波。剩余的信号是总谐波失真和噪声的总和。使用单dsp.NotchPeakFilter两全 - 缺口和峰值输出。该过滤器的Q因数被选择为5,符合标准AES17-1998。

THD + N计算机

THD + N计算机子系统模拟信号电平表。这需要缺口和峰值输出,并使用低通滤波器,平滑它们。这将信号转换为dB的水平。

可以运行模式和看到测量正弦波频率,THD + N电平用dB,并以dB为单位的参考信号电平显示器更新。

参考

[1] AES17-1998“AES标准方法用于数字音频工程 - 的数字音频设备的测量”,音频工程协会(1998),R2004。