音频信号分析仪 任务书

指导文件4：

毕 业 设 计（论 文）任 务 书

题 目

学生姓名 学 号

专 业 电子信息工程 年级班

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(ω =2π /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：50Ω (2)输入信号电压范围(

峰-峰值) :100mV~5V (3)输入信号包含的频率成分范围：200Hz~10KHz (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 准备毕业答辩

任务下达人(指导教师)签字： 年 任务接受人(学生)签字： 年说明：该任务书每生一式两份，签字有效，一份院系存档，一份学生留存。

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