1. 噪声和杂音概述
各种消费产品有可能会发生不良的机械噪声，这种噪声对顾客是不能承受的或令顾客不满的，这些产品包含：
- 轿车配件
- 压缩机（电冰箱，冰柜）
- 计算机（电扇发动）
- 电驱动器
- 助听器/耳机
- 扬声器
- 电话和移动电话中的传感器
- 电视机
噪声或杂音是一种非线性的、不规矩的、脉冲式的和失真效应的部分类型，他们一般不能用规矩待测物（UUTs）来发现，而他们一般又是由待测物中机械和结构的缺点发生的。因为具有十分低能量的短脉冲，传统测验和剖析办法比如RMS-FFT和总谐波失真（THD）办法都是没有用的。下面的图片显现了信号中的典型效应。
1)信号中的毛刺
2)陡度
3)肯定（陡度）
2. 事例研讨——扬声器缺点检测
扬声器缺点检测的高阶次谐波特征剖析
扬声器装置毛病，如冲突音圈、曲折的支架、松懈的轴等等，传统上都是由出产线终端有丰厚经历的收听者来检测这些毛病的。以丈量总谐波失真（THD）为主要目的，咱们曾企图开发在线测验出产丈量体系，他们一般只能用来剖析低阶次的谐波，因此不能专门用来检测缺点的冲突声，嗡嗡声和滴答声等杂音。可是毛病诊断时能否确认特定的缺点特征吗？通过开始试验成果表明，咱们能够做到这一点，在超声规模内（> 20千赫兹）丈量是确认这些特征的主要因素。本事例研讨描绘了一种新的办法，在高阶次谐波组的总能量中，例如从第10阶次到第20阶次或从第31阶次到第40阶次，对其别离进行丈量和剖析。
扬声器的杂音信号特征
为何要重视高阶次谐波？
总谐波失真主要是由第二阶次和第三阶次谐波占主导作用，简直很少与咱们能够听出来的音频失真相关。例如，考虑下面这个扬声器的杂音。该扬声器的杂音是典型的导致丰厚谐波频谱的脉冲串。
试验进程
- 当运用正弦波鼓励时，咱们能够获得已知缺点的扬声器抽样值，该缺点会发生能够听出来的音频失真。
- 目视查看扬声器，以确认毛病的本源。
- 在音频规模(20 赫兹 到 1 千赫兹)内，手动扫描扬声器，以确认形成声频失真的激起频率。
- 运用扫描正弦鼓励，剖析高达100千赫兹的谐波能量。
丈量装置
- 运用橡皮高空绳子将每个扬声器悬挂，用来阻隔振荡。
- 丈量麦克风被放置在邻近区域，如下图所示。
成果
缺点的视觉检测
| 扬声器 # | 围住物 | 锥体 | 音圈 | 轴 | 防尘盖 | 松懈的微粒 |
| 1 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 | 有 – 在音圈内 |
| 2 | 没有 | 有 – 折痕的 | 没有 | 没有 | 没有 | 有 – 在音圈内 |
| 3 | 没有 | 有– 孔 | 没有 | 有- 有切断 | 有 – 丢失 | 有 – 在轴后边 |
| 4 | 没有 | 有 – 折痕的 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
| 5 | 没有 | 有 – 折痕的 | 没有 | 没有 | 有 – 凹的 | 没有 |
| 6 | 有 – 凹的 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
| 7 | 有 – 凹的 | 有- 孔型的/折痕的 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
| 8 | 没有 | 有 – 凹的 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
| 9 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
| 10 | 有 – 凹的 | 有 – 折痕的 | 没有 | 没有 | 没有 | 没有 |
剖析
- 扬声器#9被用作操控
-
- 没有视觉或听觉缺点
- 第40阶次到第100阶次谐波规模内，只要低于0.01%的杂音（成果如下图所示）
- 针对类似的缺点，对其他扬声器进行了比较。
- 找出具有相同谐波分组的趋势。
扬声器缺点相关
围住物
- 第1阶次到第10阶次谐波：扬声器6, 7 和10
- 根本频率规模：600到1300赫兹
防尘盖
- 第11阶次到第20阶次谐波：扬声器3 和5
- 根本频率规模：100到400赫兹
防尘盖
- 第31阶次到第100阶次谐波：扬声器1
- 根本频率规模：100到150赫兹
轴
- 第31阶次到第100阶次谐波：扬声器3
- 根本频率规模：400到550赫兹
锥体
- 第61阶次到第70阶次谐波：扬声器2,3,4,5,7,8, 和10
定论
比较传统剖析，运用杂音剖析供给了更好的剖析办法。这种剖析不只具有重复性，并且也适用于不同的扬声器模型。相同至关重要的是该剖析能够将数据收集在超声规模内，使该规模内的谐波对缺点供给深化的了解，不然咱们很难检测包含轴在内的缺点。此外，高阶次谐波不只清晰显现了扬声器中的单一缺点，并且他们还有助于对具有多个缺点的扬声器进行缺点特征化剖析。
