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2008年01月12日(土)
ピン・ポン チャイム音 FFT
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※＝前記事＝ ・ピン・ポン チャイム音 ・ピン・ポン チャイム音 圧電発音体タイプ 前にピンポン・チャイム音のオシロ波形をお見せしましたが、今回はそれをFFTして 「プツ音」発生の様子を観測してみました。 まずこれがスムーズにピンポン音を出したところ。  （クリックで拡大↑） 上側の波形が、観測した生波形。 中央がピンとポンの境目です。 前半（左側）がピンで1175Hz、後ろがポンの988Hz。 そして、下の波形がFFTした結果。 左端が0Hzで中央が2.5kHz。右端が5kHz。 1kHz付近に２つ山の基本が大きく出ています。 第2高調波が小さく第3高調波のレベルが高くなっているのが見えています。 さて、ピン・ポンのつなぎをスムーズにしないとこんなふうになります。  （クリックで拡大↑） 基本波の2つ山は同じです。 高調波もあまり変わりません。 大きな違いは基本波の下。 0Hz（DC）に向かってレベルが全体に上昇しています。 これが波形変化がスムーズでないときに出る「プツ音」の正体なのでしょうか？ ※訂正！！ 上にある２つの波形、FFTの観測点を間違っていました。 FFTを行ったch、スピーカ出力ではなくマイコンが出力するPWM波形（方形波）だったのです。 ピン・ポンの基本波に注目すると、2つの山のレベルが同じです。 本来ならレベルに差が出るはず。 それでミスに気が付きました。 それと、Cカップルしているオーディオアンプ、低域まで出過ぎています！ ですので、正しい入力波形とそのFFT結果はこうなります。 ・スムーズなとき↓  ・スムーズでないとき↓  このように、方形波入力をFFTしていたのです。 （入力波形の時間軸：5ms/div） ※スピーカー出力では スピーカ出力をFFTしたのが下の波形です。 ・スムーズなとき↓  ・スムーズでないとき↓  入力波形取得の時間軸を「2ms/div」にしてみました。 FFTする周波数幅が12.5kHzになります。 ・スムーズなとき↓  ・スムーズでないとき↓  やはり基本波より低い周波数での変化が目立ちます。 |
2008年1月12日 15時43分
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修理前の「ポン」音のFFTと修理後の「ポン」音の
FFTに変化は見て取れない。
「プッ」音が弱くて短いのでFFTしてない可能性がある。
どうしても気になるのであれば、
「プッ」音だけを録音してFFT分析せよ。
しかし、それ以前に「プッ」音のFFT分析は
そもそも、意味がなかろうと思うのは私だけ？
つなぎ目に平らな部分（長周期）ができる＝低周波成分の増加＝FFTでDCが上昇という結果は正しいと思います。
たとえば3.8kHz付近とかで高周波分のベースラインの増加が見られます。平らな部分との不連続点による高周波成分でしょう。
この周波数成分でなぜプツと聞こえるのかは、人の声の音色と同じで判断するのは難しいのでは？
全体で50msとなります。
それより、大ミスしてました。
FFT波形、上側に表示しているスピーカ駆動波形ではなく、マイコンが出力している方形波（画面への表示は切っていた）だったのです。
FFT後のピン・ポン基本波に「レベル差がないやん」と思って見直したら、ミスしていました。
後ほど差し替えます。
（基材は仕事場ですので！）
回転系のノイズ分析や音声のパターン解析では、世滑軸を時間にして縦軸をＦＦＴ結果の重みを色変化にしたグラフを表示させてました。
ＴＶ番組で日本音響研究所とかが声の分析している時のグラフです。CoolEditProとかを使うと簡単に切り替え表示できます。私も音声データのノイズ除去に使ってました。
PCにマイクをつないで録音して解析させてみる、てなことも思ってみま
した。う〜ん。
「プツ音」の原因分析にそこまでしなくてもっ、ということでオシロによる
一瞬FFTでご勘弁下さい。
ですので、スピーカじゃなくって圧電発音体（発生できる周波数帯が高い）を
使った場合は気にならないわけです。
アンプに行く前の信号で低域カット（小さめのCでカップリング）というのも効果
がありそうです。
鳴っているのが単音だから気になるっというのもあるでしょうね。