Espectro de Audio de análisis: Software de PC vs Hardware Analizador de Espectro

Question

Necesito hacer algunos análisis de espectro de audio (básicamente, escuchando una máquina y saber si está correctamente calibrado).

Voy a grabar el sonido que hace con un micrófono (suena diferente si está calibrada correctamente que si no lo es) y, a continuación, desea buscar en el espectro de audio, con planes automáticamente para saber si una máquina está configurada correctamente (en la actualidad, un operador humano escucha a la máquina y se encarga de este trabajo manualmente).

Como primer paso, esta no tiene que ser en tiempo real, es decir, solo voy a hacer grabaciones de la máquina (una vez configurado correctamente, una vez que no), y comparar los espectros de audio.

Mi pregunta es: Aparte de el micrófono, necesito un hardware analizador de espectro, o el software de PC suficiente para ello (FFT se puede hacer en un equipo demasiado...). En particular, porque para empezar, no es necesario el análisis en tiempo real.

Principalmente estoy preguntando, porque parece que los analizadores de espectro costo bastante, y no quiero comprar un dispositivo de este tipo, si yo en realidad no lo necesitan.

Answer 1

El factor decisivo entre el analizador autónomo o de la tarjeta de sonido serían las frecuencias usted está interesado en.

Voy a grabar el sonido que hace con un micrófono (suena diferente si está calibrada correctamente que si no lo es),

Si la diferencia es audible, esto significa que las frecuencias que se desea medir son inferiores a 20 khz, lo que significa que equipos de audio funcionará. Esta es una buena noticia ya que es fácilmente disponible y barato.

No utilice un analizador de espectro de RF para esto! En primer lugar, no hay necesidad de pagar por el ancho de banda extra que no necesita, y segundo a que tienen menor límites de ancho de banda que no se adapten a usted. No hay necesidad de equipo especializado.

Una tarjeta de sonido (o toma de entrada de audio) en un PC, una tableta o un teléfono debería funcionar bien. Si usted tiene problemas de ruido, la causa más probable sería un cheapo preamplificador de micrófono en el interior de su hardware, por lo que considerar un previo externo o un micrófono con preamplificador integrado. Pruebe la solución más barata primera!

El problema más probable es que se cómo obtener una buena señal, lo que significa que seleccionar el derecho de micrófono/sensor, preamplificador, y de la técnica.

Si el sonido está en el aire, luego de un micrófono trabajo. Sin embargo, si usted está interesado en vibraciones (por ejemplo, para comprobar en un rodamiento), a continuación, un transductor piezoeléctrico o el acelerómetro aplicado al chasis de la máquina de recoger las vibraciones mucho mejor, ignorando el ruido aéreo. ¿Por qué no una guitarra piezo pickup? O tal vez un micrófono direccional. O dos micros y tomar la diferencia entre las señales. Buena adquisición es fundamental, una señal limpia es mucho más fácil trabajar con.

Así que pensar en donde el sonido que desea adquirir viene, donde el ruido de quieres ignorar viene, y decidir cual es el sensor que usted necesita.

Hay varios buenos paquetes de software para la visualización en tiempo real de la FFT en un PC, intenta visual analyzer (gratis) por ejemplo. Si usted puede ver las diferencias en el espectro, a continuación, usted puede escribir un poco de software para adquirir la señal, FFT, y detectar la correspondiente cosas automáticamente. Me gustaría usar python+scipy para esto, como se ha poderosa y conveniente de procesamiento de señal de herramientas. O explotar una afinación de guitarra aplicación como dice Henry.

Answer 2

Yo personalmente recomiendo el uso de un PC por varias razones.

Desde el punto de vista monetario, si no hay información suficiente en la actualidad para identificar los problemas utilizando un oído entrenado, no hay ninguna necesidad de un costoso hardware analizador con la ampliación de ancho de banda. La mayoría de los micrófonos sólo están diseñados para medir 20 Hz - 20 kHz de todos modos. Probablemente, usted puede comprar una modesta interfaz/preamplificador de instalación con un micrófono, o incluso obtener un micrófono USB que incluye todo el hardware incorporado para la simplicidad.

Si usted tiene experiencia en el procesamiento de la señal, incluso se podría escribir un python/MATLAB/etc. secuencia de comandos que automatizan este proceso. Esta opción no sería posible con un analizador de hardware.

Igual de un lado, si usted es nuevo a mediciones de audio: la clave será centrarse en la repetibilidad. Obtener una buena medida de una correcta calibración de la máquina y asegúrese de que se han anotado el procedimiento exacto por lo que no habrá diferencias en la FFT, debido a los cambios en la configuración. La acústica de la sala puede jugar un papel importante aquí, sin embargo, si usted coloque el micrófono cerca de suficiente debe ser capaz de aislar el sonido directo suficientemente. Usted puede elegir un micrófono direccional para facilitar esta tarea demasiado (patrón polar cardioide/supercardiod/escopeta).

Answer 3

En estos días, cualquier entrada de audio de hardware va a ser perfectamente aceptable. Incluso la tarjeta de sonido de entrada a su PC normalmente estará BIEN; si vas a gastar un par de decenas de dólares en una "adecuada" de entrada de audio del cuadro, está garantizado. La entrada de micrófono del circuito y los Adc no han sido un factor limitante para el audio durante al menos una década, y cualquier PC será capaz de convertir eso en una trama de frecuencia.

El micrófono es crítica , aunque! Cada micrófono es diferente. Si usted quiere que su calibración nada vale la pena en absoluto, usted necesita un bien diseñado para un micrófono de medición. Todos los micrófonos están diseñados para tener la falta de linealidad en la respuesta, ya sea para hacerlos agradables al oído, para crear una respuesta polar, o de otras características. Una medición micrófono está diseñado para ser el mejor posible omnidireccional perfil con el mínimo posible de coloración a ese sonido.

Ellos no tienen que ser caros. Si sólo desea "lo suficientemente bueno", una Behringer ECM8000 o similar sería perfectamente adecuado. Si sus clientes quieren correctamente calibraciones trazables, usted puede ser que necesite algo mejor como un Beyer MM-1, con un suministrados por la fábrica de calibración de perfil. ¿ No asuma que usted puede simplemente tirar al azar micrófono y hacer que funcione correctamente, aunque.

(Edición de: Medición de la mics son siempre de pequeño diafragma de condensador/capacitor de micrófonos. Esto significa que su entrada de audio de hardware debe ser capaz de suministrar la alimentación phantom. Asegúrese de haber marcado este es el caso.)

También no se olvide el micrófono de montaje. El micrófono va a ser bastante buena por ser omnidireccional, pero el equipo no puede ser, dependiendo de cómo el ruido que sale de los agujeros en la maquinaria y qué partes resuenan en qué forma. Usted necesita para montar el micrófono en el mismo lugar en relación a la maquinaria cada vez. Usted también necesita el soporte a la transmisión de ruido y vibraciones de la maquinaria para el micrófono. Un buen soporte (por ejemplo, un Rycote Lyre) puede costar más que el micrófono.

Answer 4

Un PC puede hacer el análisis del espectro de captura de sonido. Un hardware analizador de espectro puede hacer un mejor trabajo - por lo que depende de lo bueno que el análisis debe ser. El PC estará bien, por un par de razones:

• Sólo está tratando de ser tan bueno o un poco mejor que una persona que escucha y juzgar. La PC es mucho mejor que un oído humano a hacer evaluaciones cuantitativas de un sonido

• Gran parte del costo de un buen analizador de espectro es la capacidad para trabajar a altas frecuencias por encima de los que podemos escuchar. Si usted está pegando en el rango de audio, entonces usted no necesita eso.

Así que me gustaría probar con un PC. Obtener un buen micrófono. Y sólo si eso no funciona, considere la posibilidad de un analizador de espectro.

Answer 5

Una PC (la unidad principal) tiene múltiples conmutación de suministros en la que además de una gran cantidad de conmutación lógica. Estos contribuyen a cabo y de interferencia radiada.

Mientras que, un autónomo o DSO basado en el analizador de espectro está diseñado suelo hasta tienen baja auto interferencia y excelente protección para evitar que recoger de fuentes externas. Así que, en general tendrán un rendimiento superior.

Si quieres ahorrar dinero y aún así obtener un desarrollo razonable, echa un vistazo a un USB DSO con una resolución más alta/ más tranquilo ADC. Se puede tener un mejor rendimiento de la tarjeta conectada en una de las ranuras PCIe