[實用新型]一種用于音頻系統的線性脈沖響應測量裝置

有效

• 申請號: 201620968011.3
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206575605U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 沐永生
• 申請（專利權）人: 蘇州上聲電子有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,李萍

技術領域

本發明涉及音頻系統測量領域，特別涉及一種用于音頻系統的線性脈沖響應測量裝置。

背景技術

目前在電子電路中，例如功放器件、揚聲器之類的傳感器等，都需要測量其頻率響應這一參數，以評估其信號處理的性能，在時域上也就是線性脈沖響應，亦稱之為傳遞函數。脈沖響應描述了音頻系統對各個頻率信號幅度在傳輸過程中的損失，以及不同頻率信號在傳輸過程中的延時。脈沖響應測量是一個相對比較成熟的課題，也有較多的儀器給出了解決方案。

脈沖響應的本義在于，一個狄拉克函數的脈沖信號經過系統，系統的輸出即為系統的脈沖響應。因此，最直接的方法就是用一個狄拉克脈沖信號激勵被測物體，測量系統的輸出響應。但是工程實際中，這樣的函數脈沖信號是不存在的，所以只是存在于理論上的方案。后來有研究者提出偽脈沖信號的方法，例如在房間脈沖響應測量中，用槍聲或者氣球扎破的聲音作為狄拉克函數脈沖信號。但是這種信號的能量較小，信噪比不高，而且與真實的狄拉克函數還是有不少差別，所以測量并不準確。

但是，當前的測量儀器并沒有分析諧波失真對線性脈沖響應的影響。在失真比較嚴重的情況下，如何準確得到音頻系統的線性脈沖響應，在工程應用中更具有實用價值。以揚聲器的脈沖響應測量為例，當激勵信號幅度較小，揚聲器系統處于線性狀態，測試測量得到的響應就是線性脈沖響應。但是此時由于系統輸出信號幅度較小，所以信噪比較小，可能會給測量結果帶來一些誤差。為了提高信噪比，需要增加激勵信號的幅度。而且正常工作中的揚聲器系統，其工作狀態往往不再處于線性狀態，此時，音頻系統的非線性特性就會疊加到音頻系統的線性響應中，給音頻系統的線性脈沖響應測量帶來影響。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種用于音頻系統的線性脈沖響應測量裝置，在音頻系統處于非線性狀態下也可準確測量。

為達到上述目的，本實用新型采用技術方案為：

一種用于音頻系統的線性脈沖響應測量裝置，包括

信號發生器，用于生成具有設定的起始頻率、截止頻率以及掃頻信號長度的連續對數掃頻信號以及該掃頻信號的逆信號；

被測音頻系統驅動模塊，具有連接至所述信號發生器輸出端的輸入端和用于連接被測音頻系統的輸出端，用于根據獲取的掃頻信號驅動被測音頻系統；

被測音頻系統信號采集模塊，用于采集被測音頻系統的聲學輸出并轉換為數字信號；

脈沖序列生成電路，其輸入端分別連接所述信號發生器的輸出端和所述被測音頻系統音質采集模塊的輸出端，用于根據獲取的逆信號和數字信號生成包含各階諧波的脈沖序列；

延時選擇電路，其輸入端連接所述脈沖序列生成電路的輸出端，用于截取線性和非線性失真對應的脈沖序列；

信號處理電路，其輸入端連接所述延時選擇電路的輸出端，用于根據線性和非線性失真對應的脈沖響應得出線性脈沖響應。

優選地，所述被測音頻系統驅動模塊包括：

數字模擬轉換器1，其輸入端連接所述信號發生器以將掃頻信號轉換為模擬信號；

功率放大器，其輸入端連接所述數字模擬轉換器的輸出端；

模擬信號輸出端口1，用于連接所述功率放大器的輸出端和被測音頻系統的輸入。

優選地，所述被測音頻系統信號采集模塊包括：

傳感器，用于采集被測音頻系統的聲學輸出并將其轉換為電信號；

電流放大器，其輸入端連接所述傳感器的輸出端以對獲取的電信號進行放大；

模擬數字轉換器，其輸入端連接所述電流放大器的輸出端以將所述電信號轉變為數字信號。

優選地，所述脈沖序列生成電路包括：

兩個FFT變換電路，兩個所述FFT變換電路分別通過輸入端口連接所述信號發生器1的輸出端和所述被測音頻系統音質采集模塊的輸出端；

乘法器，其輸入端連接兩個所述FFT變換電路的輸出端；

IFFT變換電路，其輸入端連接所述乘法器的輸出端并具有連接至所述延時選擇電路的輸出端口。

優選地，所述延時選擇電路包括：

輸入端口，其與所述脈沖序列生成電路的輸出端連接；

n對延時電路，所述多對延時電路的每個延時電路分別連接所述輸入端口，n為正整數；

對應所述n對延時電路的n個減法器，且每個減法器的輸入分別連接對應一對延時電路的兩個輸出端；

對應所述n個減法器的n個輸出接口，每個輸出接口連接對應的減法器的輸入端。

優選地，所述信號處理電路為DSP處理芯片。