武大 音频信号分析仪 时间：2009-07-30 11:43:55 来源：国外电子元器件 作者：廖艳闺，李刚，唐晓庆，岑博 武汉大学 引言     音频信号分析仪利用频谱分析原理来分析被测信号的频率、频谱及波形。常用的频谱分 析方法有：扫频法、数字滤波法、FFT法。这里提出一种基于FFT方法的音频信号分析仪 设计方案，通过快速傅里叶变换(FFT)把被测的音频信号由时域信号转换为频域信号，将 其分解成分立的频率分量，在此基础上对其进行各种分析，达到与传统频谱分析仪同样 效果。该系统设计可应用于音频制作、信号分析等领域，具有一定的科学价值和实用价 值。 2 方案论证 2．1 前级信号调理方案     考虑到尽量扩大信号动态范围，又为了保证测量精度，尽量减小通道间干扰，该系统设 计采用多路多级放大器对信号放大不同的固定倍数，使信号达到A／D采样精度范围，在 数据处理时再缩小相应倍数，从而得到信号正确幅值。该方案通道间干扰小，但小信号 放大硬件部分较复杂。 2．2 频率分量检测方案     该系统设计采用频域处理法。先对信号A／D采样，再运用FFT处理，可得信号频谱，则可 方便得到各频率分量的幅值和功率等信息。但对于非周期信号，由于信号截断的缘故， 将造成频谱泄漏和栅栏效应而引入误差，但可分别通过加窗或增加FFT运算点数减小误差 。该方案是基于单片机AT89S52和FPGA的快速数据处理平台，采用频域处理法，精度高， 速度快。 3 系统总体设计     该系统采用单片机与FPGA相结合作为控制核心与数据处理核心。系统尤其要注意小信号 处理，信号多路分级放大，调理到A／D转换器适合采样的输入范围内，经过抗混叠滤波 后，一路送给AD637进行有效值检测计算总功率，另一路送给A／D转换器进行采样。根椐 频率分辨率来……