सिस्टम रिस्पांस से माप प्रणाली को डिकॉन् हल करना

Question

मैं एक सिस्टम आइडेंटिफिकेशन मापक को पहले से बता रहा हूं, और मापी गई प्रतिक्रिया से माप प्रणाली की प्रतिक्रिया को फिर से बनाना चाहूंगा।

सिस्टम का सेट अप निम्नानुसार है; सिग्नल एक पीसी पर उत्पन्न होता है, फिर सिग्नल को साउंड कार्ड पर भेजा जाता है, जो बदले में पावर एम्पलीफायर को सिग्नल देता है, यह लाउडस्पीकर चलाता है। लाउडस्पीकर ध्वनि ऊर्जा का प्रसार करता है जो एक माइक्रोफोन द्वारा कैप्चर किया जाता है, और साउंड कार्ड में वापस आ जाता है। रिकॉर्ड किए गए सिग्नल को तब कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जाता है।

साउंड कार्ड से संकेत भी सीधे वापस खुद को खिलाया जाता है, जो मुझे पीसी की प्रतिक्रिया को मापने की अनुमति देता है -> डीएसी -> एडीसी -> पीसी प्रतिक्रिया।

मैं इस 'माप श्रृंखला' को समग्र 'सिस्टम चेन' से विखंडित करना चाहूंगा। इस कार्य के लिए मैं किन विधियों का उपयोग कर सकता हूं?

Answer 1

लंबे घुमावदार जवाब के लिए क्षमा करें, लेकिन एक अच्छा ध्वनिक माप कठिन है। इसमें कुछ चरण शामिल हैं (और कुछ बिंदु पर, हम वास्तव में आपके प्रश्न का सीधा उत्तर प्राप्त करेंगे)।

सबसे पहले, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि जिस सिस्टम को आप माप रहे हैं वह वास्तविक रैखिक और समय अपरिवर्तनीय है (अन्यथा आप डिकॉन्वॉल्व नहीं कर सकते हैं)। यदि आप नियमित साउंड कार्ड ड्राइवरों का उपयोग करते हैं तो यह एक पीसी पर मुश्किल हो सकता है। ये विंडोज कर्नेल मिक्सर के माध्यम से किसी भी सिग्नल को रूट करेंगे जो अक्सर नमूना दर रूपांतरण को लागू करता है और गैर-नियतात्मक तरीकों से समय के आसपास यंकर्स बफ़र्स को लागू करता है। मैं कर्नेल मिक्सर को दरकिनार करने की दृढ़ता से सलाह देता हूं।

दूसरा, आपको अपने सिस्टम के आवेग की लंबाई निर्धारित करने की आवश्यकता है। एक अच्छा अनुमान उस कमरे के reverb समय है जिसे आप माप रहे हैं। 2 की शक्ति चुनना सबसे सुविधाजनक है; अधिकांश कमरों के लिए यह 16384 या 32768 44.1kHz या 48 kHz नमूना दर पर होगा।

तीसरा, उस लंबाई की आवधिक उत्तेजना बनाएं। यह या तो लॉग स्वीप हो सकता है या (बेहतर) एक छद्म यादृच्छिक शोर। शोर के स्पेक्ट्रम को चुना जाना चाहिए ताकि आपको ब्याज की आवृत्ति रेंज में शोर अनुपात के लिए लगभग स्थिर संकेत मिले। यह ट्रांसफर फ़ंक्शन और पृष्ठभूमि शोर स्पेक्ट्रम पर निर्भर करता है। यदि आप अभी तक उन दोनों को नहीं जानते हैं, तो गुलाबी एक अच्छी शुरुआत है। चलो इस सिग्नल x [n] की एक अवधि कहते हैं।

चौथा, अपने सिस्टम को वायर करें ताकि आपके D / A से बायाँ चैनल लाउडस्पीकर में और आपके A / D के बाएँ चैनल में चला जाए। माइक्रोफ़ोन को A / D के दाएं चैनल में वायर करें।

पांचवां, उत्तेजना शुरू करें (इसे लूप करें या अपने शोर संकेत के कई दोहराव के साथ एक लहर फ़ाइल बनाएं)। सभी स्तरों पर सावधानीपूर्वक निगरानी करें: सुनिश्चित करें कि ए / डी क्लिपिंग के नीचे लगभग 10 डीबी पर बैठता है। सुनिश्चित करें कि माइक्रोफ़ोन-amp कतरन के नीचे लगभग 10 डीबी पर बैठता है। सुनिश्चित करें कि पावर amp क्लिपिंग नहीं है और लाउडस्पीकर चालित नहीं है।

छठा, सुनिश्चित करें कि कमरा उतना ही शांत है जितना कि यह हो सकता है। दरवाजे और खिड़कियां बंद करें। किसी भी एचवीएसी प्रणाली सहित एक प्रशंसक के साथ अधिकांश चीजों को बंद करें। परिसर से अन्य सभी लोगों को बाहर निकालें। यदि कोई ग्राउंड लूप हैं, तो आवश्यक रूप से आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर और ग्राउंड लिफ्ट का उपयोग करें। शोर की जाँच का एक अच्छा तरीका है कि माइक हेडफ़ोन को माइक आउटपुट में हुक करना और हेडसेट के माध्यम से इसे सुनना। कोई भी शोर, हुम, या अन्य कलाकृतियाँ जो आप सुन सकते हैं, माप में भी दिखाई देंगी।

सातवां, वास्तविक अधिग्रहण करें। चल रहे उत्तेजना संकेत के साथ 12 अवधि लीजिए। कुछ असामान्य (अंतराल, गायब हुए भाग, ड्रॉप आउट आदि) के लिए परिणामों का निरीक्षण करें। पहले दो अवधियों को दूर फेंक दें। अन्य पर औसत की गणना करें 10. चलो बाएं चैनल y [n] (साउंड कार्ड) और दाएं चैनल m [n] (माइक्रोफोन) को कॉल करें।

आठवें, y [n] के फूरियर ट्रांसफॉर्म की गणना करें। यह बिना किसी शून्य या बहुत कम ऊर्जा वाले क्षेत्रों के साथ समतल होना चाहिए। यह मामला नहीं हो सकता है क्योंकि अधिकांश साउंड कार्डों में एसी युग्मित इनपुट होते हैं, अर्थात कुछ उच्च पास फ़िल्टर होते हैं और डीसी पर मूल्य बहुत कम हो सकता है। इसी तरह संभवतः एक एंटी एलियासिंग फिल्टर भी हो सकता है, इसलिए फिर से आपके पास कम ऊर्जा हो सकती है या बहुत उच्च आवृत्तियों पर शोर हो सकता है। यदि आप मैन्युअल रूप से इसे ठीक कर सकते हैं (ब्रॉडबैंड ऊर्जा की एक छोटी राशि जोड़कर), तो करें। यदि स्पेक्ट्रम ब्याज की आवृत्ति क्षेत्र में बहुत सपाट है, तो आप इसे ठीक से विलंबित इकाई आवेग के साथ बदल सकते हैं। यदि इनमें से कोई भी काम नहीं करेगा, तो चीजें अधिक जटिल हो जाती हैं।

$$H(\omega) = \frac{\Im \left \{ m(t) \right \}}{\Im \left \{ y(t) \right \}}$$ $\Im \{ \}$

$$H(\omega) = \frac{\Im \left \{ m(t) \right \}}{\Im \left \{ x(t) \right \}}$$

दसवां: सत्यापित करें कि आपका माप अच्छा है। विभिन्न परीक्षण किए जाने चाहिए:

1. कुछ बार मापें और सुनिश्चित करें कि परिणाम समान है।
2. म्यूट किए गए लाउडस्पीकर से मापें। यह आपको पृष्ठभूमि शोर स्पेक्ट्रम का एक अच्छा अनुमान देगा। अंगूठे के एक नियम के रूप में, आपको ब्याज की सभी आवृत्तियों पर शोर अनुपात के लिए कम से कम 10 डीबी सिग्नल की आवश्यकता होती है।
3. रैखिकता परीक्षण: आधे उत्तेजना लाभ के साथ मापें और पुष्टि करें कि परिणामी हस्तांतरण फ़ंक्शन समान है।
4. एक उपयोगी इनलाइन शोर परीक्षण निम्नलिखित है: अपने 10 पीरियड और औसतन 5 बार 2 पीरियड लें, फिर फूरियर 2 से अधिक * एन सैंपल लें। यदि आपका सिग्नल शोर मुक्त है, तो सभी विषम डिब्बे शून्य होना चाहिए। आप सीधे किसी भी आवृत्ति पर शोर अनुपात के संकेत का अनुमान लगा सकते हैं जैसे कि X {2 * N + 1} / X {2 * N}