動物聲譜分析系統的組成及工作原理分析

　　動物聲譜分析系統是指對聲或震動信號進行測量或計算，以獲得它們的組成和強度的頻率分布圖的技術及工作的統稱。又稱頻譜分析。

　　研究表明，振動系統的結構特點、振動方式和聲譜的形態之間存在著明顯的對應關系，如周期性振動的聲譜為線譜，它可以分解成許多個與基頻成整倍數關系的簡諧振動；撞擊引起的阻尼振動的聲譜則為連續譜；樂器發出的聲音的頻譜不僅反映曲調，而且反映樂器的品種；語言的聲譜對經過訓練的人或具備記憶、對比和按邏輯條件作出判斷功能的機器來說，都是"可讀的"，根據聲譜可以辨意和識別說話人。

　　聲和振動信號都是由各種頻率成分組成的。表征聲和振動信號的主要參數是強度和頻率成分。頻率成分不同的聲和振動信號，即使強度差不多，對它們的感覺和識別，或它們所產生的干擾和破壞作用，卻是不同的。因而動物聲譜分析系統在現實生活中有重要作用：可有效地降低噪聲污染，只有在了解了噪聲源頻率特性后，才可能采取針對性控制措施；人機對話語言自動翻譯機的研制，其語言識別和語言合成部分都離不開關于語言聲譜的知識；對敵方潛艇的偵察，方法之一是將其噪聲譜與存儲的樣本譜作比較識別；還有如聲致振動的研究等。

　　動物聲譜分析系統測量時先把聲或振動信號轉換成電信號，經濾波器濾波，測量濾波后的電信號幅度，然后換個濾波器再做，得到一系列濾波器中心頻率與信號幅度的關系，連成曲線就是聲譜曲線。早期的濾波器是電阻、電感和電容組成的無源濾波器，后來有了有源濾波器和數字濾波器。動物聲譜分析系統的關鍵是濾波器帶寬。zui常用的濾波器是1/3倍頻程和倍頻程濾波器。用它們測得的曲線分別稱1/3倍頻程和倍頻程聲譜曲線。數字濾波器的頻率分辨度可做到1赫。

　　進行動物聲譜分析系統應注意的問題：一是聲或振動信號在時間上大多為隨機起伏過程，需進行多次測量才能得到確定的聲譜;二是測量時要避免其他噪聲的干擾，因此測量必須在特定的環境進行。