CN101754051A - 一种楼寓对讲系统的失真测试方法 - Google Patents

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戎玲
胡融
徐家霖
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SHANGHAI JINGHUI ELECTRONIC EQUIPMENT MINHANG CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种楼寓对讲系统的失真测试方法，该方法采用FFT(快速离散付氏级数变换)来测试，并加窗函数来减少频谱泄漏的影响，最后对变换后的频域信号进行进一步的分析、补偿，得出的频域信号的幅度在0.1dB，频率精度为1Hz。与现有技术相比，本发明提高了失真测试的精度。

Description

一种楼寓对讲系统的失真测试方法
技术领域
本发明涉及失真测试，特别是涉及一种楼寓对讲系统的失真测试方法。
背景技术
测试楼寓对讲主要是测试声音的失真，所以对外界的环境具有相当高的要求，通常是用滤波器来做测试的。例如：要测一个1KHz的失真，做2KHz、3KHz的滤波器来接收1KHz信号的谐波音量。通常滤波器的界数做得较高(以防止环境噪声对其影响)，且含有较多的阻容器件。这样，其稳定性方面会有问题，特别是使用一段时间后会产生偏差，另外做一个高界滤波器其带宽也是一个不容忽视的问题。
人们采用FFT(快速离散付氏级数变换)来实现对信号的失真测试。采用FFT方法做测试，理论上给稳定性带来充分保障，但必须在精度上要有所突破才能推广应用。下面是对付氏变换的介绍。理论上任何一个时域波形通过付氏变换可转换成频域上的多个正弦波的叠加，离散付氏变化就是对信号按一定的间隔采用来进行付氏变换。由于采用的起始点与被采用信号的相位无关，导致分析得到的频域信号的幅度有6dB的差值(通常称信号的漏)。为了弥补这个缺陷，人们加窗函数来减少频谱泄漏的影响，比如常见的海宁(Hanning)窗，但加了窗函数后，最大幅度的跳变将从6dB降至1.5dB，这在实际应用要求0.1dB还存在很大的距离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种楼寓对讲系统的失真测试方法。
本发明的目的可以通过以下方案来实现：一种楼寓对讲系统的失真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发送音频时域信号给楼寓对讲系统；
(2)采集楼寓对讲系统输出的音频时域信号；
(3)将采集到的音频时域信号变换为高精度频域信号；
(4)测量高精度频域信号的基波电压U1和二、三次谐波U2、U3，根据
γ = U 2 2 + U 3 2 / U 1 × 100 %
计算出失真率γ。
所述的步骤(3)进一步包括以下步骤：
(31)加窗函数来减少变换时采样信号产生的频谱泄漏；
(32)通过快速离散付氏级数变换将接收到的音频时域信号变换为频域信号，同时，
(33)通过变换得到的频域信号以及变换时采样信号的相位，得到相位、幅度偏差、频谱峰值的关系，由该关系得到需修正的峰值幅度；
(34)通过该峰值幅度对频域信号进行修正，得到高精度频域信号。
与现有技术相比，本发明由于采用了以上技术方案，即对快速离散付氏级数变换后的频域信号进行进一步的分析、补偿，得出的频域信号的幅度在0.1dB，频率精度为1Hz，因此提高了失真测试的精度。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
一种楼寓对讲系统的失真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发送音频时域信号给楼寓对讲系统；
(2)采集楼寓对讲系统输出的音频时域信号；
(3)将采集到的音频时域信号变换为高精度频域信号；
(4)测量高精度频域信号的基波电压U1和二、三次谐波U2、U3，根据
γ = U 2 2 + U 3 2 / U 1 × 100 %
计算出失真率γ。
所述的步骤(3)进一步包括以下步骤：
(31)加窗函数来减少变换时采样信号产生的频谱泄漏；
(32)通过快速离散付氏级数变换将接收到的音频时域信号变换为频域信号，同时，
(33)通过变换得到的频域信号以及变换时采样信号的相位，得到相位、幅度偏差、频谱峰值的关系，由该关系得到需修正的峰值幅度；
(34)通过该峰值幅度对频域信号进行修正，得到高精度频域信号。
为了测到信号的失真(高精度)，就必须正确测到信号的主频分量及各次谐波分量。在时域转频域使用付氏变换运算时，采样信号起始点的不同会对分析的结果产生较大的误差。理论上起始点在信号的0相位点，则分析的结果与实际一致。但由于采样时不可能预先知道被测信号的0相位，且被测信号也夹杂着噪声，所以我们找出一个相位/幅度偏差/频谱峰值的关系，通过频谱峰值的值得出应该修正的峰值幅度。这样我们就得到了高精度的频率谱，从而可计算得到相应的信号失真。
本发明对变换后的频域信号进行进一步的分析、补偿，得出的频域信号的幅度在0.1dB，频率精度为1Hz。这样，经实际使用得到非常满意的结果。这是用数学级数在楼寓对讲测试中的应用。

Claims (2)

1.一种楼寓对讲系统的失真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发送音频时域信号给楼寓对讲系统；
(2)采集楼寓对讲系统输出的音频时域信号；
(3)将采集到的音频时域信号变换为高精度频域信号；
(4)测量高精度频域信号的基波电压U1和二、三次谐波U2、U3，根据
γ = U 2 2 + U 3 2 / U 1 × 100 %
计算出失真率γ。
2.根据权利要求1所述的一种楼寓对讲系统的失真测试方法，其特征在于，所述的步骤(3)进一步包括以下步骤：
(31)加窗函数来减少变换时采样信号产生的频谱泄漏；
(32)通过快速离散付氏级数变换将接收到的音频时域信号变换为频域信号，同时，
(33)通过变换得到的频域信号以及变换时采样信号的相位，得到相位、幅度偏差、频谱峰值的关系，由该关系得到需修正的峰值幅度；
(34)通过该峰值幅度对频域信号进行修正，得到高精度频域信号。
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