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动物声谱分析系统的组成及工作原理分析

点击次数:250次  发布时间:2019-11-04
   动物声谱分析系统的组成及工作原理分析
  动物声谱分析系统是指对声或震动信号进行测量或计算,以获得它们的组成和强度的频率分布图的技术及工作的统称。又称频谱分析。
  研究表明,振动系统的结构特点、振动方式和声谱的形态之间存在着明显的对应关系,如周期性振动的声谱为线谱,它可以分解成许多个与基频成整倍数关系的简谐振动;撞击引起的阻尼振动的声谱则为连续谱;乐器发出的声音的频谱不仅反映曲调,而且反映乐器的品种;语言的声谱对经过训练的人或具备记忆、对比和按逻辑条件作出判断功能的机器来说,都是"可读的",根据声谱可以辨意和识别说话人。
  声和振动信号都是由各种频率成分组成的。表征声和振动信号的主要参数是强度和频率成分。频率成分不同的声和振动信号,即使强度差不多,对它们的感觉和识别,或它们所产生的干扰和破坏作用,却是不同的。因而动物声谱分析系统在现实生活中有重要作用:可有效地降低噪声污染,只有在了解了噪声源频率特性后,才可能采取针对性控制措施;人机对话语言自动翻译机的研制,其语言识别和语言合成部分都离不开关于语言声谱的知识;对敌方潜艇的侦察,方法之一是将其噪声谱与存储的样本谱作比较识别;还有如声致振动的研究等。
  动物声谱分析系统测量时先把声或振动信号转换成电信号,经滤波器滤波,测量滤波后的电信号幅度,然后换个滤波器再做,得到一系列滤波器中心频率与信号幅度的关系,连成曲线就是声谱曲线。早期的滤波器是电阻、电感和电容组成的无源滤波器,后来有了有源滤波器和数字滤波器。动物声谱分析系统的关键是滤波器带宽。zui常用的滤波器是1/3倍频程和倍频程滤波器。用它们测得的曲线分别称1/3倍频程和倍频程声谱曲线。数字滤波器的频率分辨度可做到1赫。
  进行动物声谱分析系统应注意的问题:一是声或振动信号在时间上大多为随机起伏过程,需进行多次测量才能得到确定的声谱;二是测量时要避免其他噪声的干扰,因此测量必须在特定的环境进行。
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