音頻工程
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
音頻工程的實例教程
應用領域
1.教育和培訓
2.科學研究(例如:流體紊動頻譜分析....)
3.工業測量(例如:振動分析,沖擊分析,轉速記數,壓力容器容積壓力測量,相關分析,超聲測距....)
4.音頻工程(例如:噪音分析,聲壓檢測,汽車音響...)
5.電子測試(例如:波型分析,頻譜分析,八度分析,頻響分析,BODE圖,阻抗測試,LCR,瞬態記錄,...)
6.樂器校準(例如:吉它校音...)
7.醫療診斷(例如:心肺聽音,心跳記數,ECG/EKG...)
著名機構客戶包括:
1. Stanford Univ., Mechanical Engineering Dept.
2. Louisiana State University, Dept. of Chemistry, Dept., Dept. of Physics & Astronomy
3. Univ. of New South wales
4. Flinder Univ.
5. Boeing
6. Dolby Lab (UK)
展開 音頻噪聲一般指開關電源自身在工作的過程中產生的，能被人耳聽到頻率為20-20kHz的音頻信號。電子和磁性元件的振蕩頻率在人耳聽覺范圍內時,會產生能聽見的信號.這種現象在電力變換研究初期已為人知.以50和60Hz工頻工作的變壓器常常產生討厭的交流噪聲.如果負載以音頻元件調制,以恒定超聲頻率工作的開關功率轉換器也會產生音頻噪聲。
低功率電平時,音頻信號通常與轉換器無關.但是,設計人員可能希望降低其電路的聲波發射.低功率AC-DC轉換器中,將50或60Hz變壓器的鐵心薄片焊接在一起,能使交流噪聲降至容許的水平.高頻開關轉換器中的鐵氧體變壓器也采用了類似的技木。
過去常用高級音頻工程設備來研究開關電源的聲波輻射.這種裝置可以非常精確地測量絕對聲壓級和聲譜,但人類對聲音的感覺是很主觀的.很難說多大的聲音是能聽到的,更難以確定的是在特定應用中多大的聲音會被認為是難以忍受的噪聲。
聲波輻射與電磁輻射相似,但沒有用于衡量聽覺容忍度的通用基準.因此,設計者可以依據以下方針來處理與音頻噪聲相關的問題,減少產品的聲音輻射。
電源音頻噪聲的產生與抑制方法
一：變壓器產生的音頻噪聲
在大多數反激式轉換器應用中,變壓器是主要的音頻噪聲源.試驗板上第一個變壓器原型產生的噪聲往往令人吃驚.采用眾所周知的恰當的結構技巧將基本上消除噪聲而不增加額外的費用.在裝配原型變壓器時要注意成品性能的可重復性.
網絡配圖
有一些機制會產生變壓器噪聲,每種都會產生發出聲音的機械位移.這些機制包括:
相對運動—磁芯兩部分間的吸引力使其移動,壓迫將其分隔的介質.
撞擊—如果兩塊磁芯的表面能接觸,它們響應磁通激勵而移動會使二者碰撞或刮擦.
展開 二、SNN-KWS/ASR特征工程
將SNN應用于語音喚醒（Keyword Spotting, KWS）[1]甚或語音識別（Automatic Speech Recognition, ASR）[2]，首要問題即是如何將語音，或更廣一點，音頻轉換為神經脈沖序列（后文將這種轉換簡稱為Audio2Spike），它隸屬SNN在音頻領域的特征工程，決定了SNN-KWS/ASR的性能上限。
（1）物理模型
文獻[1]中SNN-KWS使用的Audio2Spike轉換方法見文獻[3]，后者還附帶了Github代碼（以Python單元測試框架Unittest寫就）。該轉換方法對音頻至脈沖的生物過程建立物理模型，考慮了鼓管、前庭管、蝸孔、卵圓窗、圓窗的流體動力學基底模型，將音頻（聲壓）數據轉化為基底膜在不同位置的運動速度數據，再由考慮了離子傳輸機制的毛細胞模型將運動速度數據轉換為神經脈沖，最后由泄露積分發射（Leaky Integrate-and-Fire, LIF）神經元模型完成鎖相。
注1：基底膜在耳蝸底窄而剛（對高頻響應好），在耳蝸頂寬而柔（對低頻響應好），此特性決定耳蝸實際上是一個分頻器，耳蝸各處毛細胞對不同頻率響應能力不同，連接毛細胞的神經纖維形成螺旋神經節后有序地將音調拓撲映像（Tonotopic map）轉繼到腦干中的耳蝸核。
注2：鎖相（Phase locking）是指毛細胞發射的神經脈沖間隔，是該處最佳響應頻率周期的整數倍，或說，毛細胞發射神經脈沖的時刻，對應聲波某個特定相位。由于動作點位啟動后存在不應期，持續約0.1~1ms，所以鎖相現象一般存在于1kHz以下的聲波（否則上一個脈沖還沒結束，下一個還未能發射）。
展開 
音頻工程的最新內容
二、SNN-KWS/ASR特征工程
將SNN應用于語音喚醒（Keyword Spotting, KWS）[1]甚或語音識別（Automatic Speech Recognition, ASR）[2]，首要問題即是如何將語音，或更廣一點，音頻轉換為神經脈沖序列（后文將這種轉換簡稱為Audio2Spike），它隸屬SNN在音頻領域的特征工程，決定了SNN-KWS/ASR的性能上限
過去常用高級音頻工程設備來研究開關電源的聲波輻射.這種裝置可以非常精確地測量絕對聲壓級和聲譜,但人類對聲音的感覺是很主觀的.很難說多大的聲音是能聽到的,更難以確定的是在特定應用中多大的聲音會被認為是難以忍受的噪聲。
應用領域
1.教育和培訓
2.科學研究(例如:流體紊動頻譜分析....)
3.工業測量(例如:振動分析,沖擊分析,轉速記數,壓力容器容積壓力測量,相關分析,超聲測距....)
4.音頻工程(例如:噪音分析,聲壓檢測,汽車音響...)
5.電子測試(例如:波型分析,頻譜分析,八度分析,頻響分析,BODE圖,阻抗測試,LCR,瞬態記錄,...)
6.樂器校準(例如:吉它校音...)
7.醫療診斷(例如
