目前使用頻譜儀,是針對人類可聽見聲音頻率20HZ~20000HZ

早期測頻使用示波器是測振頻,測聲波須配合麥克風

電腦問世後方便許多,早期電腦珍稀昂貴

Computer_of_the_Future_1954-2004.jpg

來源:https://www.platetuning.org/

隨著個人電腦普及  w31.w95.w98等系統軟體一代一代更新電腦能做更多工作

拜智慧手機問世,APP提供方便免費軟體

FFT 提琴測頻起始-1.jpg

來源:https://www.platetuning.org/ 網站截圖

頻譜儀提供各種窗函數轉換成圖形

比較一下不同視窗 圖形上異同

 

Bartlett窗

Bartlett窗(端點值為0).png

 

Blackman

Blackman.png

 

Flat Top

Flat Top.png

 

Hamming窗

Hamming窗.png

 

Hanning

Hanning.png

矩形窗(Rectangular)

矩形窗(Rectangular).png

可以看出不同是窗圖形略有差異,主頻率沒有變動

當使用電腦或手機測試時,不可能對無限長的信號進行測量運算,而是取其有限的時間片段進行分析。具體做法是從信號中截取一個時間片段

無限長信號被截取一段後,頻譜發生了畸變,我們稱為頻譜能量洩漏,為了減少頻譜洩漏,可採用不同的截取函數對信號進行截斷,截斷函數稱為窗函數,簡稱為窗。

未命名 10.jpg

原始訊號

https://www.vfe.ac.cn/NewsDetail-2239.aspx

未命名 -11.jpg

時間截斷後訊號

https://www.vfe.ac.cn/NewsDetail-2239.aspx

窗函數的選擇一般原則如下:

1. 如果截斷的信號仍為週期信號,則不存在洩漏,無需加窗,相當於加矩形窗(Rectangular)  

2. 如果信號是隨機信號或者未知信號,或者有多個頻率分量,測試關注的是頻率點而非能量大小,建議選擇漢寧窗Hanning

3. 對於校準目的,則要求幅值精確,平頂窗是個不錯的選擇Flat Top

 

指數窗

 

指數窗常用於結構衝擊試驗的數據處理。

指數窗常用於結構衝擊試驗的數據處理。當系統受到瞬態激勵時,往往要做自由衰減運動,如果結構阻尼過小,幅值衰減時間就越長,在進行有限點採樣時因時域截斷而產生的能量泄露就越大,頻譜產生的畸變也就越嚴重。用指數窗對沖擊信號進行加權可以加速信號衰減。

在小阻尼結構模態測試分析中,加指數窗會對結構的阻尼表現為過阻尼估計。加窗時,衰減率a應儘可能小,同時,在接近T時,指數窗應衰減至0(非常接近0);a值過大,衰減速度過快,可能造成模態丟失。

 

資料來源

https://baike.baidu.hk/item/%E6%8C%87%E6%95%B8%E7%AA%97/10379029

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