Adobe Audition 頻譜分析示例

了解了軟件的操作技巧和分析特征，有助于充分了解實踐中的分析結(jié)果。現(xiàn)在就讓我們來做幾個常見波形的頻譜分析實驗。圖8是100Hz三角波的頻譜。奇數(shù)倍的諧波幅度以-12dB/oct（每倍頻程-12dB）的斜率衰減。

圖8

圖9是100Hz方波的頻譜。奇數(shù)倍的諧波幅度以-6dB/oct（每倍頻程-6dB）的斜率衰減。

圖9

圖10為粉紅噪聲頻譜。頻率成分是連續(xù)的，以-3dB/oct（每倍頻程-3dB）的斜率衰減。

圖10

再看看調(diào)制波形的頻譜。用《妙用Adobe Audition：萬能信號發(fā)生器》一文中介紹的方法生成基頻1000Hz、調(diào)制頻率和調(diào)制范圍50Hz的調(diào)制波形，頻譜特性圖11。這是一個調(diào)頻/調(diào)幅波形的頻譜?？梢钥吹綄嶋H發(fā)生了基波與調(diào)制頻率的二、三次諧波調(diào)制，如果調(diào)制范圍選得大，諧波將增加很多，頻率組件的幅度對比也會發(fā)生很大變化。

圖11

圖12是過零調(diào)幅波形的頻譜。頻譜成分很純，只有基頻加減調(diào)制頻率得到的兩個值。

圖12

到這里我們必須澄清一個問題，即標準的調(diào)頻、調(diào)幅波到底是怎樣的？為什么上述生成的調(diào)頻、調(diào)幅波沒有給出純粹的單頻調(diào)制結(jié)果？根據(jù)電子學(xué)的相關(guān)知識，對于調(diào)頻波，是不可能產(chǎn)生純粹的單頻調(diào)制的，只能靠縮小調(diào)制帶寬的方法來盡量抑制諧波調(diào)制（調(diào)制帶寬與調(diào)制頻率的比值稱為調(diào)制系數(shù)，模擬調(diào)頻廣播實用中遠小于1），但結(jié)果是調(diào)制頻率與載波頻率的幅度比大幅縮小，效率降低。圖13就是將上述波形的調(diào)制范圍縮小到5Hz時的頻譜。諧波調(diào)制成分少了，但信號/載波的比率已經(jīng)降低到-24dB以下。

圖13

實際應(yīng)用中，不可能為了抑制諧波調(diào)制而無限制地縮小調(diào)制范圍，因為那樣必然造成信噪比的急劇下降，結(jié)果反而更壞。因此必然是權(quán)衡、妥協(xié)和優(yōu)選而得到一個折衷的方案。你肯定對調(diào)頻廣播中特有的“沙沙”噪音印象深刻吧，這很大部分就是由于存在高次諧波失真而造成的。但是對于調(diào)幅波，理論指出確實是可以產(chǎn)生純粹的單頻調(diào)制的。這說明我們以前產(chǎn)生調(diào)幅波的方法有問題。為此筆者認真反思，找到了正確的調(diào)幅波產(chǎn)生方法。在產(chǎn)生“過零調(diào)幅波”時，將第二次的調(diào)制頻率設(shè)定“DC Offset”（直流偏置）為50%至100%，然后執(zhí)行“調(diào)制”選項，將得到純粹的調(diào)幅波。如圖14，波形看起來跟以前的方法產(chǎn)生的差不多。

圖14

但是頻譜卻有區(qū)別，見圖15，只有基頻和基頻加減調(diào)制頻率得到的兩個頻率成分。這才是真正的標準調(diào)幅波。（這時也就將軟件選項命令的涵義澄清了：“Overlap(mix)”就是“重疊混合”，不具備調(diào)幅功能，雖然用調(diào)頻波混合的方法可以產(chǎn)生不嚴格的調(diào)幅波；而“Modulate”才是真正的調(diào)幅命令。）

圖15

圖16是復(fù)合音的頻譜。這時實際上根本沒有發(fā)生調(diào)制，只不過是簡單的混合。這也正是測試互調(diào)失真時用復(fù)合音信號的原因所在，本身不存在調(diào)制，才能更好地測量調(diào)制產(chǎn)生的失真。

圖16

再看看脈沖頻譜。圖17是一個寬度為20微秒的單脈沖波形。極限放大到單取樣點顯示。

圖17

它的頻譜曲線是連續(xù)的，平直地延伸到40KHz以上，如圖18。這就是聲學(xué)測量中用短脈沖測試頻響的根據(jù)。而且它有一個非常大的優(yōu)點：可以用一個時間窗口來濾除反射波，在普通環(huán)境中得到類似于消聲室的結(jié)果。

圖18