基于MSP430F1611单片机的音频信号分析
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2．2 前端放大器的设计
由于输入音频信号的幅度可能会较大，我们假设外界给予的信号能达到10 V峰峰值，而MSP430F1611单片机片内AD采集信号范围为0～2．51 V，故需将信号进行压缩。经综合考虑，本系统分为4档，并保证每档都有重叠的部分。100 mV以下通过低失调运放op07放大27．6 dB(24倍)，90 mV～2．5V范围内直通，而在2～5 V范围内通过电阻分压衰减6．02 dB(2倍)。同样在4～10 V范围内衰减12．04 dB(4倍)，然后通过输入设备进行手动选档，控制每路继电器的通断，选择到最适合的档位，再将此信号经过电平搬移电路后缓冲输入单片机采样进行FFT计算。本模块在级联时注重了对前后级的隔离，加入了缓冲级，使测量信号幅度的误差减小，如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/172826.htm
2．3 音频信号周期性的判断及周期测量
本系统通过设定功率门限值，能有效地判断所送入的信号是否具有周期性，并计算出周期信号的周期值。对于一般的周期信号f(t)，将f(t)展开成傅里叶级数得：
将式(1)两边取傅里叶变换得：
可看出一般的周期信号是由一系列的冲激函数组成的离散频谱，且冲激发生在信号的谐波频率处(0，±w1，±2w2...)，而非周期信号的频谱是连续的，所以信号频谱分布较分散，在频谱上不可能有大的阶跃，这样可通过设定一功率门限值，如果有大于此门限值的频谱存在就是周期信号，反之则不是，当判断信号为周期信号时，将信号送入比较器，产生的脉冲信号送入单片机计数从而判断其周期。经过多次试验，选择一个较好的门限值，这样就能判断很大部分的信号(如三角波、锯齿波、正弦波)是否具有周期性，从而准确计算出信号的周期。
2．4 音频信号失真度的测量
对于正弦信号来说，基波频谱的功率值总是最大的，可通过此方法来判断基波的频谱，从而得到基波的功率。正弦信号的失真度定义为信号中全部谐波分量的能量与基波能量之比的平方根值，设正弦信号的基波功率为P1，信号的总功率为P，则正弦信号的失真度为
通过所分析出来的各频谱功率即可计算出正弦信号的失真度。
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