主要内容

THD+N测量与音调跟踪

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。

介绍

音频输入和输出设备本质上是非线性的。这将导致音频信号的谐波失真。除了不需要的信号可能是谐波相关的信号,这些设备也可以添加不相关的噪声到音频信号。

总谐波失真和噪声(THD+N)量化了这两种失真的总和。它被定义为在特定带宽上所有谐波和噪声分量的均方根(RMS)水平。信号电平也被指定为参考电平。

测量(THD + N

这个例子介绍了一个参考模型,可以用于音频输入和输出设备的THD+N测量。测量的步骤如下:

  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,识别正弦波峰值。这将给出参考信号的均方根水平。

  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,它的均方根值将给出THD+N值。

这个例子遵循AES17-1998(r2004)[1]标准测量THD+N。标准建议使用频率为997赫兹的正弦波。它还建议使用Q值介于1和5之间的陷波滤波器来滤除记录信号中的正弦波。本例中Q值为5。

audioTHDNmeasurementexample模型实现了测量THD+N的参考系统。遵循AES17-1998(r2004)标准,正弦波源测试的语气产生997赫兹的频率。子系统被测系统是一个变型子系统。默认情况下,它选择一个在Simulink中实现的非线性模型来测量THD+N。金宝app要在您的机器的音频输入和输出设备上执行测量,请设置SUT变量在基本工作区THDNDemoSUT.AudioHardware。

测量是由(THD + N测量子系统。

Dual-Bandpass控制器

该模型中的测量系统使用双峰跟踪滤波器来定位测试音调基部的陷波。这适用于不与ADC时钟同步的信号发生器。这个块的输出是陷波器的中心频率系数,用来提取测试的正弦音。控制器中的两个峰值滤波器使用dsp。NotchPeakFilter系统对象。当模型运行时,反馈回路会调整两个峰值滤波器的中心频率,使输出锁定在输入的峰值音调上。

Notch-Peak过滤器

一旦正弦波的频率被识别出来,将它传递给一个峰值滤波器来提取测试音调信号。这将用于确定测试信号的峰值电平。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。使用一个dsp。NotchPeakFilter同时得到陷波和峰值输出。该滤波器的q因子选择为5,符合AES17-1998标准。

(THD + N电脑

(THD + N电脑子系统模拟一个信号电平表。它取陷波和峰值输出,并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,并看到显示更新与测量的正弦波频率,THD+N水平在dB,和参考信号水平在dB。

参考文献

《数字音频工程的AES标准方法。数字音频设备的测量》,音频工程学会(1998),r2004。