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果。現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、調制頻率和調制范圍50Hz的調制波形，頻譜特性圖11。這是一個調頻/調幅波形的頻譜。可以看到實際發(fā)生了基波與調制頻率的二、三次諧波調制，如果調制范圍選得大，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是過零調幅波形的頻譜。頻譜成分很純，只有基頻加減調制頻率得到的兩個值。

圖12

到這里我們必須澄清一個問題，即標準的調頻、調幅波到底是怎樣的？為什么上述生成的調頻、調幅波沒有給出純粹的單頻調制結果？根據電子學的相關知識，對于調頻波，是不可能產生純粹的單頻調制的，只能靠縮小調制帶寬的方法來盡量抑制諧波調制（調制帶寬與調制頻率的比值稱為調制系數，模擬調頻廣播實用中遠小于1），但結果是調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制范圍縮小到5Hz時的頻譜。諧波調制成分少了，但信號/載波的比率已經降低到-24dB以下。

圖13

實際應用中，不可能為了抑制諧波調制而無限制地縮小調制范圍，因為那樣必然造成信噪比的急劇下降，結果反而更壞。因此必然是權衡、妥協(xié)和優(yōu)選而得到一個折衷的方案。你肯定對調頻廣播中特有的“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。但是對于調幅波，理論指出確實是可以產生純粹的單頻調制的。這說明我們以前產生調幅波的方法有問題。為此筆者認真反思，找到了正確的調幅波產生方法。在產生“過零調幅波”時，將第二次的調制頻率設定“DC Offset”（直流偏置）為50%至100%，然后執(zhí)行“調制”選項，將得到純粹的調幅波。如圖14，波形看起來跟以前的方法產生的差不多。

圖14

但是頻譜卻有區(qū)別，見圖15，只有基頻和基頻加減調制頻率得到的兩個頻率成分。這才是真正的標準調幅波。（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”，不具備調幅功能，雖然用調頻波混合的方法可以產生不嚴格的調幅波；而“Modulate”才是真正的調幅命令。）

圖15

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

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。這就是聲學測量中用短脈沖測試頻響的根據。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果。

圖18