模块二 (Part 3): 实战案例 - 分析系统频响与失真

本节核心： 综合运用前面所学的知识，处理你提供的真实测量数据（扫频激励信号和麦克风响应信号），从零开始计算并可视化一个声学系统的完整特性，包括其线性频响曲线和非线性谐波失真。

2.5 实战案例

案例背景：

我们拥有一组通过扫频信号测试扬声器系统得到的数据：

1. 1. Stimulus vs time.csv: 施加在扬声器终端的激励信号（电压 V），1Vrms。
2. 2. Signal Y1 vs time (Channel 1).csv: 麦克风拾取到的声音信号（电压 V）。
3. 3. 已知麦克风灵敏度为 0.03 V/Pa (即94 dB SPL @ 1 Pa 参考声压下，麦克风输出30mV)。

 

 

 

 

分析目标：

• • 计算并绘制该扬声器系统的声压级频响曲线 (SPL)，并叠加 1/12倍频程平滑曲线。

本节总结

通过这个实战案例，我们完成了一套从原始数据到最终分析报告的完整流程。你学会了：

如何加载和预处理真实的测试数据，并使其对部分错误数据具有鲁棒性。

如何利用麦克风灵敏度进行信号校准，并计算出有物理意义的声压级频响曲线，并对其进行倍频程平滑。

如何理解STFT中的时间-频率分辨率权衡，并通过调整FFT参数和结合局部能量积分法，从中提取出更精确的谐波失真数据。

这套流程是现代声学分析软件（如SoundCheck, Klippel）核心原理的入门，掌握它将极大提升你对声学系统测试与分析的理解深度。