噪聲中的加權(quán)-什么是加權(quán)?
發(fā)布日期:2022-09-17
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噪音一般用分貝(dB)來表示噪聲的大小,信噪比(S/N)來表示噪聲對(duì)有用信號(hào)的影響程度。測(cè)量信噪比時(shí)通常會(huì)標(biāo)注加權(quán)還是不加權(quán)。什么是加權(quán)和不加權(quán)呢?
介紹加權(quán)之前,先介紹測(cè)量帶寬。由于噪聲具有頻譜擴(kuò)散特性,其測(cè)量只有在說明了測(cè)量帶寬的前提下才有意義。在噪聲測(cè)量?jī)x器中使用技術(shù)指標(biāo)要求的帶通和加權(quán)濾波器,才能準(zhǔn)確比較實(shí)際噪聲測(cè)量結(jié)果和噪聲指標(biāo)間的差異。
廣播和民用音頻頻應(yīng)用中最常用的噪聲測(cè)量帶寬是20Hz~20kHz, 也有CCIR468技術(shù)規(guī)定寫的是22Hz~22kHz,都差不多。如果是純粹在通訊應(yīng)用中,由于通訊質(zhì)量的語音要求帶寬要窄得多,因此常用的技術(shù)指標(biāo)為300Hz~3.5kHz。
加權(quán):實(shí)際上就是加濾波器。加權(quán)是為模擬人耳聽覺對(duì)不同頻率的聲音有不同靈敏度的特性,在噪聲測(cè)試儀內(nèi)設(shè)計(jì)的一種特殊的濾波器。在測(cè)量中使用加權(quán)濾波器,可使測(cè)量結(jié)果與未加權(quán)的測(cè)量結(jié)果相比更能與人耳感知相吻合。人耳的靈敏度是不平坦的,其隨頻率而變化,同時(shí)人耳的頻率響應(yīng)還會(huì)隨聲壓級(jí)的幅度不同而改變,例如下圖展示了純音的等響度頻響曲線。所以音響等應(yīng)用中,加權(quán)噪聲是更貼合實(shí)際應(yīng)用的。例如在100K高頻有很大的噪音,如果不加權(quán),測(cè)試出來指標(biāo)很差,但是人耳根本無法聽到
A加權(quán):不同的加權(quán)濾波器開發(fā)者假定了不同的聲壓級(jí)應(yīng)用,所以他們使用Fletcher-Munson中的不同曲線。我們最熟悉的就是A加權(quán)了。它是目前世界上最廣泛應(yīng)用的指標(biāo),主要是因?yàn)锳加權(quán)是模擬人耳對(duì)40方純音的響度,當(dāng)信號(hào)通過時(shí),其低頻、中段頻(1000Hz以下)有較大的衰減。由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性,許多與噪聲有關(guān)的規(guī)范都是按A加權(quán)作為指標(biāo)的。
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