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1/3倍频程、1/1倍频程,倍频程从何来,作何用?
来源: | 作者:profe140d | 发布时间: 35天前 | 302 次浏览 | 分享到:

       在噪声的测量中,采用1/3倍频程频谱分析能更加详细的反映出噪声源的频谱特性,便于较全面的了解声源产生机理和提出最佳的降噪对策。而1/1倍频程测量结果简单实用,在吸声、隔声、消声等基本噪声控制元件的性能分析中普遍应用,因此也是工程中常测的项目之一。

       倍频程
定义
       
倍频程是帮助量化人类如何区分频率的频率带。倍频程段表示特定频率范围内的整体能量水平。

如上图所示,所有垂直的块是一个倍频程。
       
紧接着,倍频程带是如何确定的呢?在这里首先要借用音乐的知识,术语“倍频带”是从音乐理论借鉴的,其中同名音符之间的频率是双倍的。如下图所示,每个频段的上截止频率均为下截止频率的2倍,称之为1/1倍频程。


       
人类听觉中的倍频程以相同的方式发展:人类听觉范围(20-20kHz)被分成十一个倍频程,每个频带具有前一频带的频率跨度的两倍,与上述类似,这些被称为1/1倍频带,如下图所示。


       
为了更贴近地匹配人类如何区分频率,每个1/1倍频带可以分成三个频带,这些被称为1/3倍频带。这些较小的频带能更接近地代表人类如何区分频率。
       
如下图所示为1/3倍频带的上、下截止频率和中心频率。


       综上,倍频程的上下截止频率可如下定义:若初始频率为f01/n倍频程,则第一段的上截止频率fc可以计算为:

       
倍频程的格式
       
通常显示倍频程,是以其带宽的中心频率线性间隔的,这叫做倍频程格式。 这会导致倍频程在频谱图对的横轴上出现相同的间隔,即使它们间隔不是均匀的。如下图所示:


       
白噪声表现为窄带(蓝色)和倍频程(绿色)格式,x轴是倍频程格式。注意到,与较高频率的倍频程段相比,较低频率处的倍频带的填充数据较少。如上表格所示,这是因为较高频率的倍频带覆盖的频率范围比较低频率的倍频带宽。


       
与倍频程格式比较之下,上图绘制了与之前相同的数据,但x轴是线性格式。注意,功率谱(蓝色)在所有频率下具有相同的密度。但每个倍频带(绿色)覆盖的频率范围越来越大。

       倍频程
作用
       
倍频带有助于确定人耳如何区分频率。在较低的频率下,耳朵可以更容易地区分频率。因此,倍频带更窄。在较高的频率下,耳朵难以区分频率(即使频率相差很远)。因此,倍频带更宽。