声学楼论坛技术交流区基础理论室 → 一个基础问题请教:信号比干扰要高多少才好?


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主题:一个基础问题请教:信号比干扰要高多少才好?

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国明
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  发帖心情 Post By:2012-4-27 18:46:05 [显示全部帖子]

 基本概念不清, 信噪比是针对电子线路里的信号和噪声来说的, 电路产生的噪声是人耳不能接受的, 听了会烦的东西,比如白噪声,粉红噪声等.
而音箱或喇叭产生的失真,不能用噪声来定义, 这属于用词不当. 失真只是对原有信号的偏离,本质上,是能被人耳所接受的.
也就是说噪声同信号是完全不同的东西, 而失真同信号,有相似的部分,它们并不是完全不同, 可能80%相同. 所谓箱体共振, 倒相管气流声这些
异常音,也不能完全说它们就是噪声,这些异常声只是喇叭单元振动激发的,他们遵循一些振动模式,是有规律的,比如在某些频点产生一些谐波.
当然如果箱板振动声太厉害,那肯定是影响听感的,但这种已经属于设计失败了.正常的音箱设计, 最好希望它带一点共振声,这样整体听起来音色才比较丰满.
而且能够带来不同风格的声音. 而像乐器什么的,就是要听这种箱板声, 音箱同乐器, 有一定的相似度. 如果是电子线路, 信噪比当然是越高越好,这点是很容易做到的.

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  发帖心情 Post By:2012-4-27 18:46:40 [显示全部帖子]

再多说两句, 电子线路要去控制信噪比是因为功放本身是一个放大作用,信号放大了,噪声也放大了,如果不控制噪声的话,那最后输出到扬声器端信号很可能就很恶劣了.
而喇叭,音箱的输出,没有一个放大作用,只是一个换能作用, 这换能的效率,还是比较低的, 所以对它们产生的失真,并不是太去计较.只是适当地控制下就可以了.
[此贴子已经被作者于2012-04-27 18:51:44编辑过]

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  发帖心情 Post By:2012-4-27 21:37:06 [显示全部帖子]

以下是引用waiwaiyong在2012-04-27 19:39:02的发言:
另外,谐频与基频,本质上没有任何相似之处。我们听100Hz,和听200Hz,300Hz,感觉就是不一样。已经不是同一个东西了。

从心理声学的角度来说,这些谐频(如200Hz、300Hz、400Hz....)一起放出来,会给人一点混有100Hz的心里错觉,会感觉像是听到100Hz的声音。这是目前那种虚拟低音原理的基本出发点。但这是人主观上的误判。
 
 你去画个图, 先画一个100Hz的正弦波, 再画一个200Hz的正弦波, 比较一下, 再回答两个波有没有相似之处这一问题..
这就是基本功太差了.

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  发帖心情 Post By:2012-5-2 19:55:12 [显示全部帖子]

以下是引用waiwaiyong在2012-05-02 19:02:39的发言:
国明到是基本功很强啊,但如果仅仅是从如你所说的这种图中(基频的周期中包含多个周期的谐波)看信号的相似性,未免太牵强了吧。 我们用一个数学表达式表达我们要分析的波,学过高数的人知道这些数学表达式又可以用分解成许多个波函数(三角函数或复数形式)之和。每种波都是由三个参数决定:频率、幅度、初始相位。幅度、相位在传输过程中都是会变的,而只有频率才是这个波的本质,不会改变。这也是我们分辨不同的波的根本依据。要说两个不同频率的波的相似之处,看来自然不是对比频率了,只能看看幅度与相位的相似之处了。不过这两个参数都不是波的特性。因为不同的波也可以拥有同样的幅度和初始相位,所以这个对比又显得没意义了。 请国明以你扎实的基本功,告诉我该如何从两种波中寻找相似之处?周期(倒过来即频率)?幅度?相位?
 
  只是单论前面说过的, 100Hz, 200Hz,300Hz的波, "本质上没有相似之处"的论断来说的, 怎么样比较两列波的相似与否? 所含的频率,幅度,相位全部要看, 重合越多,相似程度越高. 任何波都有相似之处, 正弦波与方波都是比较相似的. 而且一个相对的概念, 比如人与虫子,和狗相比,那么人和狗相似程度显然比人和虫子的相似之处更高, 但是人与人之间的比较, 人种, 地域这些都是相似的因子,只是程度不同. 黑人与黄种人比较,可以说很不相似, 但是黑人,狗,黄种人一起比较,那么黑人与黄种人显然更相似,因为都是人. 所以,波的比较也是一样的道理, 如果是100Hz倍频的正弦纯波,那么它们是很相似的, "本质上没有相似之处"这种论断就是绝对错误的. 这个是高中生都懂的道理. 所以说你基本功差还说错了?

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  发帖心情 Post By:2012-5-2 20:10:37 [显示全部帖子]

以下是引用waiwaiyong在2012-05-02 19:08:06的发言:
国明若是把这点弄明白了,就会明白 弦的振动的实质了。这也算是对你某个帖子的一个回答了。【顺便说下,你对作者的一些看法我不敢认同,至少我知道一般地,Fx不是表示dF/dx,F‘x才是表示对x求导。】

弦的振动,其振动频率会与弦本身有关,而非外力。音箱箱壁的振动失真,也是与箱壁本身有关,而不是喇叭发出的这个声音。由此,我说,音箱的THD失真,在哪些频段失真厉害,哪些频段失真微小,是音箱本身决定,与激励信号无关。因此不要牵强的把谐波失真与信号源扯到一起来谈相似性。


以下摘自你的那个帖子的一段话,自己核对一下。把自己的基本功打扎实,不要凭感觉说话,然后再来指正我们的问题:
物理过程描述的还是比较清楚的, 推导出了一个二阶偏微分方程.  uxx=(1/c^2)utt,  xx和tt分别表示对位移x和时间t的二次偏导数. 但是它的数学表达也有问题,
比如Fx, 书上说是表示力F在x轴方向的分量, 实际上Fx习惯上表示dF/dx, 表示F对x求导, 所以作者在数学方面都不是很严密,有一些表达习惯他没遵守或不懂.像我上面写的那个微分方程就是一种标准的表达.但是会同南大版的这个表达法混淆.【相关链接http://www.nju520.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=17&Id=22412

另外,你这个帖子其它言语,问题也颇多,我就不说了,不要让我俩的口水战再升级其它方面去了,没意义。
[此贴子已经被作者于2012-05-02 19:32:44编辑过]

你写的导数 F‘x 也写错了,  应该是F'(x), 这样表示一定要加括号的. 我说的无非是一个表达习惯的问题,
如果上面加点,不便于表示二阶偏导数, 比如Uxy 表示先对x求偏导数,再对y求偏导数,但是用F'(x)这种方式怎么表达?
所以你就是井底之蛙. 你觉得自己基本功好是不是, 基本功好不好, 把你的身家一报就知道了,比如是何学校,学何专业?
当然也有很多自学成材的人,比如买本声学基础自己看, 自己也学懂了,这样的人声学楼就很多,所以也是可以的.

我只是对教材作客观评价.作为教材来说, 是肯定有问题的, 内容偏老, 教学方式不好, 而且这些年再版了几次,改动都不大.应该大幅度地改动,调整. 注意上面我说的这话也是相对的, 看跟谁比了. 如果是跟国内的一般声学教材比较,那声学基础还是很经典的.

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  发帖心情 Post By:2012-5-3 1:07:38 [显示全部帖子]

 你说到比较波的相似问题, 就涉及到一个很实用的问题: 语音识别. 怎么样通过听一个人的声音就知道他是谁?
 你的耳朵会告诉你. 没错, 但这种机制是怎样的,有没想过. 如果两列声波很相似, 那我们就判断他们是同一个人的说话声,
否则就不是. 你要是玩过谱分析你就知道我讲得没错, 否则你根本就不懂我在说什么, spectrum analysis,懂吗? 一般搞电声的,做谱分析的很少.

说到基本功, 你又遮遮掩掩的. 下面这个链接的49楼有个题, 正好还没人去做(版主都很给面子,因为这就是测人基本功的), 所以这就是你的菜, 等着你了.  现在给你两天时间, 如果你做出来了, 基本功就好,否则就别说啥了. 像海大声学科班出身的子卿你知道吧, 他想了五年都还没解出这道题, 所以如果你做出来了,那显然我觉得你比声学专业毕业的还要强.

waiwaiyong的菜

[此贴子已经被作者于2012-05-03 01:10:54编辑过]

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  发帖心情 Post By:2012-5-3 22:38:04 [显示全部帖子]

以下是引用waiwaiyong在2012-05-03 12:31:35的发言:
再来说国明总是猜别人这个学过没那个学过没,我想对国明说:
1、谱分析我学过,我导师是做这方面的,所以别以为自己懂一点就拿出来炫耀。我是不敢的。
2、声学基础我学过,这个不解释,做声学的不学行么?
3、电声学、声学测量也学过,基础课程。
4、心理声学也学过,还被别人拿去做心里实验了。
5、各种音效算法,我也懂,基本的我也会写。我的毕业论文就是这个,我们公司也是做这行的;
6、降噪我也懂,也是我们公司的方向,我也参与过某些算法开发;
7、上两个都会用到基本的信号处理,这是必学的;
8、建筑声学,学过,吴院士讲的课;
9、看国明解个题,还要扯上牛顿法、爱因斯坦法。我只想说,经典力学、电动力学、量子力学,我都学过。可惜学完之后,可不敢这般炫耀哦。世上有几人能通解这些?
以上罗列了一些相关的,不知国明还想了解我学过哪些啊?


最后,再次说明。以上话语仅对国明所说,免得日后国明总要东扯西扯,却不着正题(国明应先对自己那个帖中提到的几个人先道个歉才是正理,原因是以自己错误的观点妄自对别人的观点非议)。
以上并非想说自己懂得一点,而是想说在自己了解多一点之后,才会生畏,才会生敬。国明在某方面是不错,但以此来笑看天下其它工程师,未免如蚊子打哈欠了。
 
 哥们你啥都懂, 电声,噪声处理, 信号处理,  建声, 心理声学 啥都懂, 谁的课都上过. 你提到的相关声学的每个领域, 都是很大的一块啊.
 我看你就是个万金油型的专业人士, 什么都懂, 但是什么都不精. 不过现在企业招聘就是这样的, 对人才能力的要求一大堆, 这样就让人才不得不
 向这种趋势发展. 如果你确实什么都懂并且什么都很懂, 你可以在声学楼给大家讲讲课.

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以下是引用Sted_Zero在2012-05-03 12:20:50的发言:
凑个热闹,话说国明那题也太小儿科,高中生即可解。
 
 Sted 你又吹牛没有边了是不是? 这道题目高中生能解吗?当然除了奥赛以外,奥赛的高中选手, 是有可能做出来的. 否则的话, 子卿也不会做不出来,人家子卿也是物理系毕业的呀,对不对.  你说高中生能解, 我看你就解不出来.

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以下是引用waiwaiyong在2012-05-03 14:37:19的发言:
搞了半天,有几次上传失败也算我5次上传上限里的一个了。最后一个图暂时传不上去,5个上限全用完,失败~~
[此贴子已经被作者于2012-05-03 14:37:45编辑过]
 
你提到了三个方程: 牛顿定理,动量手恒, 能量守恒, 好像有点意思, 不过你应该把方程列出来,不一定非要解, 如果方程列对了, 从你的方程组里能够解出所要的未知量, 那么你就做对了. 

传图片什么的, 是小技巧,确实我们都有每人每天5个的限制, 而且图片尺寸不能超过100k.以前我做贵宾的时候, 每天20个图片,每个图片限制200k,后来被他们打击报复玩黑的, 被从贵宾位置整下来了, 现在和你们一样, 每天5个图片, 每个100k,但我不是也很就调整过来了?
所以你在声学方面造诣那么大, 电脑传个图什么这么困难, 用完了5个限额但大家只看到2个图片. 效率(2/5)x100%=40%, 太低了.这不是一个技术高手应有的表现. 所以这也算一种基本功啊.

都知道要列方程组, 但不是列出了方程你就能够得到所要的解的, 列得不合适就解不出来.嘴巴说列这个方程那个方程, 其实都说空话, 比如上面的那个fbgz什么的,说题目有陷阱少了一个r,然后又说了一堆我都不太清楚的物理学专业名词,什么高斯变量什么的, 呵呵,那种就是靠嘴皮子吹的典型,为什么?如果那些高深的物理知识他都懂的话,他就不会说什么少了个已知条件r的话.
 
如果你实在传图不方便也可以直接输入公式, 比如=F+F, 写这种方程就免去了传图片的麻烦.所以你再说说看.


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以下是引用waiwaiyong在2012-05-03 23:41:28的发言:
最后,就此想跟国明说,我俩对话就此结束吧。我想对你说的话,大部分都说了。你若还有什么告诫我的,我也想多半我也会听进去,在此先多谢了。

 别找借口撤了啊,你的方程组还没有列完呢, 好像只列了两个? 做事情就要专业点. 不要学Sted,什么一个方程就解决问题.虽然你们俩是一个类
 型的,但是你同他还是有差别, 他是搞纯理论的, 眼高手低. 你呢, 毕竟还实际做过事,而且见识比他广.

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以下是引用waiwaiyong在2012-05-03 22:59:25的发言:

只是我有些不明白,你时时刻刻心中所想和所猜是别人学哪些,懂哪些,但别人说过之后你有从别的方面挑毛病,说别人是万金油。我入行才多少年,哪一行我敢说自己精啊。倒是国明你,你若自恃清高,不愿与我们交谈那就算了;你若觉得自己厉害,有心指点我们那是最好。只是你动不动就是一副皇帝样:你们这不行,你们那不行。不知道我们哪里踩你尾巴啦啊?
 
 指点我谈不上, 不过你要是列完了你的方程组我才能发表我的意见,告诉你什么地方有问题. 不过你已经比Sted要强很多了, 
 他说什么高中生的水平, 又口出狂言说一个方程就解出我那道题的,他几个月都做不出那题目你信不信的? 物理系毕业,解不出这道题,是正常的. 因为在大学里的大纲范围里并没有这类题目,考试也没遇到过,否则十个有九个都挂了.

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以下是引用Sted_Zero在2012-05-04 00:26:28的发言:

国明这么喜欢出题玩,我就陪你玩玩。

 

就计算下面这个问题:估计小孔出口的声压。给你简化下,改敲击为在蒙皮前拍手(一个脉冲声)。

其他条件你自己想要啥自己找。

讨论]弱智的节目,弱智的思维。 图片点击可在新窗口打开查看 Post By:2012-04-29 19:33:32 [只看该作者]

今天打开中央10套,正好在播《原来如此》,讨论声音的威力,讨论可以用声波记碎玻璃杯的问题。为了说明声音的威力,做了一个试验:

在一个管子上一头开了个小孔,另一头蒙了一层气球皮。然后敲击蒙皮,用“声音”吹灭蜡烛!

这么弱智的问题,有没搞错?那吹灭蜡烛的是气流冲击波不是声波好不好?这样的科普节目,比弱者更弱智。


图片点击可在新窗口打开查看此主题相关图片如下:试验图.gif
[此贴子已经被作者于2012-05-04 00:27:37编辑过]
 
 这题目是中央台的弱智题,你在这提出不知有什么意思. 参考声学基础"声音在管中的传播",如果考虑管中声阻抗的话,蒙皮受到一个脉冲,声音在管中传播,这是一维管中的行波问题,管末端开了小口,其余部分会将声波反射回去,但是都是平行的,所以不用考虑他们的影响.这样最后的解就是与蒙皮振动差了一个管长的相位而已,是逐级衰减的. 另外考虑管的长度比波长小很多,所以这是一个等压场,管的阻抗可以忽略,可以认为小孔处的声压就是蒙皮的声压.这就是为什么小孔能吹灭蜡烛的原因.具体的解,知道蒙皮的衰减振动方程就知道了,它是一个贝塞尔函数.具体去查声学基础相关章节,我就不抄书了. 

题目EASY

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以下是引用waiwaiyong在2012-05-04 00:28:11的发言:
我也曾有往这方向想,但是相关的一些东西就真的忘得干净了。你列的我已经完全不懂了,得找书温习了。
 
别给Sted唬住了,我这题目是今天春节后贴出来的,Sted很早就看到了, 他偷偷琢磨了几个月,今天才得到一点思路,以他一个南大物理系高材生的资格,也就是刚刚及格而已.他吹嘘自己一个方程就能解出来, 实际上他是列了好几个方程,他贴的那个方程只是最后的归一方程而已, 所以别给他唬住了. 我举个例子, 一个人读了四年大学,最后在某一天毕业, 他能够说他只需要一天就能毕业吗?而且他给的那个方程也没完全对.按他的方程算,出来的是错答案!

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以下是引用Sted_Zero在2012-05-04 00:02:18的发言:

m a R Cos[theta] +m g R Sin[theta] = I (M+m) a/(m R Sin[theta])

 

就这破题就两体三自由度的问题也值得炫耀,哥们你是搞声学的,好歹也整点波动的问题。


式中的I是什么?I应该表示转动惯量吧,但你应该具体说清楚.最后R可以消去不错,但是你的方程却列错了, 本来这是和waiwaiyong讨论技术的, 你呢,半路跑出来给别人作技术指导, 就指导成这种水平? 本来几个方程的东西,你说一个方程就OK了,所以你就是故弄玄虚,这就是所谓的炫技派, 但是最后还炫错了.呵呵.

如果这是考试,两小时之内要交卷,你呢, 是研究了好几个月啊.就算你考试交了这个答案吧,按你的方程算求解, 如果给你评分,60分,顶多给你70分.

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以下是引用xiushuicunren在2012-05-04 10:14:40的发言:

各位的“发散”思维或联想真的太厉害了,不知道为什么一下就跑题跑到什么地方去了。

 

“王顾左右而言他”,不是很好吧?

 

还请回到原来的问题来,洗耳恭听着.....

  老修很狡猾了, 经常让南大的高材生们在这给你做免费的技术指导, 你问的问题大多数都是你自己实际的项目问题.
  别人不敢或不代表我不敢说,呵呵,呵呵.
[此贴子已经被作者于2012-05-04 14:43:00编辑过]

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以下是引用waiwaiyong在2012-05-04 09:31:49的发言:
我贴上我的第三个图吧,我的解题思路算是纯高中生解题思路,只是加入了刚体转动这部分的思考。那也顺便给我打个分吧。三个方程联立求解,有相当部分工作要做,但相对于高数、其它力学的某些推导,这个也相对简单一些了。

[此贴子已经被作者于2012-05-04 09:34:42编辑过]
 
 你写的公式没有什么问题, 但你把问题想复杂了. 主要问题就是物理思路不明晰. 题目要求加速度, 并没有牵扯到能量问题,但是你却从能量方面去考虑, 并且你还多设了一个未知量,角度α,另外还有时间t,再加上求球的动能E1,斜面的动能E2,一共多出来四个未知量,多一个未知量就需要多一个方程去求解,你多出来四个, 就要多列四个方程。求解过程会变得很繁琐。最后能不能求得答案还不一定.你的思路基本是看见问题,没仔细分析,直接动量定理,动能定理上来就列方程, 最后用方程去碰,碰到了就解出来了.否则就一直在里面绕了.所以这样的思路是不行的.

正确的思路是分析物体的运动,选择合适的参照系和坐标系,然后运用牛顿定理去求解. 这个题目斜面在加速运动,属于非惯性系,
所以选斜面作参照系比较方便。否则的话像你选地球作参照系,就会变得很复杂. 这样可以列出以下方程:

运动方程
1。 以球作研究对象,运用牛二定律,水平方向列球的加速度方程。
2。 以球作研究对象,运用牛二定律,竖直方向列球的加速度方程。
3。 以斜面作研究对象,设斜面获得的加速度a, 列出方程

动量守恒方程
4。 注意到系统水平方向动量守恒, 列出动量守恒方程。

球相对斜面作运动, 根据相对运动原理, V绝对=V相对+V牵连 , 同样在水平,垂直方向上分解,所以又得到两个方程:

5。球水平方向的绝对速度,等于减去斜面向后水平运动的速度。
6。斜面在竖直方向上速度为零,所以球在竖直方向上的速度,就很清楚了,等于球相对斜面速度在垂直方向的分量.

研究球的滚动运动, 可得到两个方程。
7。球在斜面上作无滑滚动,所以满足无滑滚动的方程(球与斜面接触点的速度等于球的转动速度)
8。球相对斜面作加速滚动,所以有滚动时的牛二定律:球所受到的滚转力矩=球的转动惯量*球的角加速度

这样一共八个方程,连立求解,最后求出斜面的加速度a,这是正统解法,思路很清晰,方程组包括牛顿第二定律,相对运动定理,动量守恒, 滚动定理. 所有的约束都考虑到了,所以最后能够求解.

另外就是Sted的方法,他是运用非惯性系运动定律,也就是爱因斯坦法, 需要列三个方程就可以求解,比较简单,但是各种运动概念一定要了如指掌,否则很容易出错,比如他给的答案最后就求错了,但是他的思路是对的,一般人不容易想到,属于比较高级的解法.Sted还是有水平的.

另外还有第三种解法,就是用拉格朗日方程组去求解,这属于超高级解法,现在我还在研究.




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