不会。原因如下。
比如说方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成,包含的谐波越多,波形越近似方波。但是大家也知道,前几项对波形很明显,后面的长尾谐波影响程度越来越小。
采样率不足将使信号漏失或畸变,使信号失去高频成分影响信号完整性测量。注意这里影响最大的还是高频。
根据“奈奎斯特采样定律”: 在对模拟信号进行离散化时,采样频率f2至少应2倍于被分析的信号的最高频率f1,即: f2≥2 f1;否则可能出现因采样频率不够高,模拟信号中的高频信号折叠到低频段,出现虚假频率成分的现象 但工程测量中采样频率不可能
音频格式即音乐格式。音频格式是指要在计算机内播放或是处理音频档案,是对声音档案进行数、模转换的过程。音频格式最大频宽是20KHZ,速率介于40~50KHZ之间,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。
基本介绍 中文名 :音频格式 最大频宽 :20KHZ 速率 :介于40~50KHZ之间 最高频率 :20KHz 最低频率 :20Hz 常见格式,CD,WAVE,AIFF,MPEG,MP3,MPEG-4,MIDI,WMA,RealAudio,VQF,OggVorbis,AMR,APE,FLAC,AAC,特点,比较,发展, 常见格式 CD CD格式的音质是比较高的音频格式。因此要讲音频格式,CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软体的“打开档案类型”中,都可以看到cda格式,这就是CD音轨了。标准CD格式也就是441K的采样频率,速率1411K/秒,16位量化位数,因为CD音轨可以说是近似无损的,因此它的声音基本上是忠于原声的,因此如果你是一个音响发烧友的话,CD是你的首选。它会让你感受到天籁之音。CD光碟可以在CD唱机中播放,也能用电脑里的各种播放软体来重放。一个CD音频档案是一个cda档案,这只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的“cda档案”都是44位元组长。注意:不能直接的复制CD格式的cda档案到硬碟上播放,需要使用像EAC这样的抓音轨软体把CD格式的档案转换成WAV,这个转换过程如果光碟驱动器质量过关而且EAC的参数设定得当的话,可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法。 cd光碟用于储存cd格式档案 WAVE WAVE(WAV)是微软公司开发的一种声音档案格式,它符合PIFFResource Interchange File Format 档案规范,用于保存WINDOWS平台的音频信息资源,被WINDOWS平台及其应用程式所支持。“WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV档案和CD格式一样,也是441K的采样频率,速率1411K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音档案质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音档案格式,几乎所有的音频编辑软体都“认识”WAV格式。 WAVE格式档案音频图 AIFF AIFF(Audio Interchange File Format)格式和AU格式,它们都和WAV非常相像,在大多数的音频编辑软体中也都支持它们这几种常见的音乐格式。AIFF是音频交换档案格式的英文缩写。是APPLE公司开发的一种音频档案格式,被MACINTOSH平台及其应用程式所支持,NETSCAPE浏览器中LIVEAUDIO也支持AIFF格式。所以大家都不常见。AIFF是Apple苹果电脑上面的标准音频格式,属于QuickTime技术的一部分。这一格式的特点就是格式本身与数据的意义无关,因此受到了Microsoft的青睐,并据此搞出来WAV格式。AIFF虽然是一种很优秀的档案格式,但由于它是苹果电脑上的格式,因此在PC平台上并没有得到很大的流行。不过由于Apple电脑多用于多媒体制作出版行业,因此几乎所有的音频编辑软体和播放软体都或多或少地支持AIFF格式。只要苹果电脑还在,AIFF就始终还占有一席之地。由于AIFF的包容特性,所以它支持许多压缩技术。 MPEG MPEG是动态图象专家组的英文缩写。这个专家组始建于1988年,专门负责为CD建立视频和音频压缩标准。MPEG音频档案指的是MPEG标准中的声音部分即MPEG音频层。目前INTERNET上的音乐格式以MP3最为常见。虽然它是一种有损压缩,但是它的最大优势是以极小的声音失真换来了较高的压缩比。MPEG含有格式包括:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-Layer3、MPEG-4 MP3 MP3格式诞生于八十年代的德国,所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应 mp1 / mp2/ mp3 这3种声音档案。需要提醒大家注意的地方是:MPEG音频档案的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音档案中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取档案的尺寸,相同长度的音乐档案,用 mp3 格式来储存,一般只有 wav 档案的1/10,因而音质要次于CD格式或WAV格式的声音档案。由于其档案尺寸小,音质好;所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌,因而为mp3格式的发展提供了良好的条件。直到现在,这种格式还是很流行,作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风,MP3音乐的著作权问题也一直找不到办法解决,因为MP3没有著作权保护技术,说白了也就是谁都可以用。 MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种,可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间,也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器(现在效果最好的编码器)MusicMatch Jukebox 60在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲,得到282MB的MP3档案。采用预设的CBR(固定采样频率)技术可以以固定的频率采样一首歌曲,而VBR(可变采样频率)则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质,不过产生的MP3档案可能在某些播放器上无法播放。把VBR的级别设定成为与前面的CBR档案的音质基本一样,生成的VBR MP3档案为29MB。 MP3是到2008年止使用用户最多的有损压缩数字音频格式了。它的全称是MPEG(MPEG:MovingPictureExpertsGroup)AudioLayer-3,刚出现时它的编码技术并不完善,它更像一个编码标准框架,留待人们去完善。早期的MP3编码采用的的是固定编码率的方式(CBR),看到的128Kbps,就是代表它是以128Kbps固定数据速率编码——你可以提高这个编码率,最高可以到320Kbps,音质会更好,自然,档案的体积会相应增大。 因为MP3的编码方式是开放的,可以在这个标准框架的基础上自己选择不同的声学原理进行压缩处理,所以,很快由Xing公司推出可变编码率的压缩方式(VBR)。它的原理就是利用将一首歌的复杂部分用高bitrate编码,简单部分用低bitrate编码,通过这种方式,进一步取得质量和体积的统一。当然,早期的Xing编码器的VBR算法很差,音质与CBR(固定码率)相去甚远。但是,这种算法指明了一种方向,其他开发者纷纷推出自己的VBR算法,使得效果一直在改进。目前公认比较好的首推LAME,它完美地实现了VBR算法,而且它是是完全免费的软体,并且由爱好者组成的开发团队一直在不断的发展完善 而在VBR的基础上,LAME更加发展出ABR算法。ABR(AverageBitrate)平均比特率,是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的档案体积比和VBR生成档案大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的档案大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。 MP3问世不久,就凭这较高的压缩比12:1和较好的音质创造了一个全新的音乐领域,然而MP3的开放性却最终不可避免的导致了著作权之争,在这样的背景之下,档案更小,音质更佳,同时还能有效保护著作权的MP4就应运而生了。MP3和MP4之间其实并没有必然的联系,首先MP3是一种音频压缩的国际技术标准,而MP4却是一个商标的名称。 MPEG-4 MPEG-4标准是由国际运动图像专家组于2000年10月公布的一种面向多媒体套用的视频压缩标准。它采用了基于对象的压缩编码技术,在编码前首先对视频序列进行分析,从原始图像中分割出各个视频对象,然后再分别对每个视频对象的形状信息、运动信息、纹理信息单独编码,并通过比MPEG-2更优的运动预测和运动补偿来去除连续帧之间的时间冗余。其核心是基于内容的尺度可变性(Content-basedscalability),可以对图像中各个对象分配优先权,对比较重要的对象用高的空间和时间解析度表示,对不甚重要的对象(如监控系统的背景)以较低的解析度表示,甚至不显示。因此它具有自适应调配资源能力,可以实现高质量低速率的图像通信和视频传输。 MPEG-4以其高质量、低传输速率等优点已经被广泛套用到网路多媒体、视频会议和多媒体监控等图像传输系统中。中国内外大部分成熟的MPEG-4套用均为基于PC层面的客户端和伺服器模式,套用在嵌入式系统上的并不多,且多数嵌入式MPEG-4解码系统大多使用商业的嵌入式作业系统,如WindowsCE、VxWorks等,成本高、灵活性差。如以嵌入式Linux作为作业系统不仅开发方便,且可以节约成本,并可以根据实际情况进行裁减,占用资源少、灵活性强,网路性能好,适用范围更广。 MIDI MIDI(Musical Instrument Digital Interface)格式被经常玩音乐的人使用,MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID档案格式由MIDI继承而来。MID档案并不是一段录制好的声音,而是记录声音的信息,然后再告诉音效卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI档案每存1分钟的音乐只用大约5~10KB。MID档案主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。mid档案重放的效果完全依赖音效卡的档次。mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。mid档案可以用作曲软体写出,也可以通过音效卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里,制成mid档案。 WMA WMA (Windows Media Audio) 格式是来自于微软的重量级选手,后台强硬,音质要强于MP3格式,更远胜于RA格式,它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样,是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的,WMA的压缩率一般都可以达到1:18左右,WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM(Digital Rights Management)方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了著作权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等,这对被盗版搅得焦头烂额的音乐公司来说可是一个福音,另外WMA还支持音频流(Stream)技术,适合在网路上线上播放,作为微软抢占网路音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲,更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器,而Windows作业系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了windows作业系统就可以直接播放WMA音乐,新版本的Windows Media Player70更是增加了直接把CD光碟转换为WMA声音格式的功能,在新出品的作业系统Windows XP中,WMA是默认的编码格式,大家知道Netscape的遭遇,现在“狼”又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式,音质好的可与CD媲美,压缩率较高的可用于网路广播。虽然现在网路上还不是很流行,但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持,在网路音乐领域中直逼mp3,在网路广播方面,也正在瓜分Real打下的天下。因此,几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。微软官方宣布的资料中称WMA格式的可保护性极强,甚至可以限定播放机器、播放时间及播放次数,具有相当的著作权保护能力。应该说,WMA的推出,就是针对MP3没有著作权限制的缺点而来——普通用户可能很欢迎这种格式,但作为著作权拥有者的唱片公司来说,它们更喜欢难以复制拷贝的音乐压缩技术,而微软的WMA则照顾到了这些唱片公司的需求。 除了著作权保护外,WMA还在压缩比上进行了深化,它的目标是在相同音质条件下档案体积可以变的更小(当然,只在MP3低于192KBPS码率的情况下有效,实际上当采用LAME算法压缩MP3格式时,高于192KBPS时普遍的反映是MP3的音质要好于WMA)。 RealAudio RealAudio主要适用于在网路上的线上音乐欣赏。real的的档案格式主要有这么几种:有RA(RealAudio)、RM(RealMedia,RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured),还有更多。这些格式的特点是可以随网路频宽的不同而改变声音的质量,在保证大多数人听到流畅声音的前提下,令频宽较富裕的听众获得较好的音质。 近来随着网路频宽的普遍改善,Real公司正推出用于网路广播、达到CD音质的格式。如果你的RealPlayer软体不能处理这种格式,它就会提醒你下载一个免费的升级包。许多音乐网站 提供了歌曲的Real格式的试听版本。现在最新的版本是RealPlayer 90。 VQF 山叶公司另一种格式是vqf,它的核心是减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩比,VQF的音频压缩率比标准的MPEG音频压缩率高出近一倍,可以达到18:1左右甚至更高。也就是说把一首4分钟的歌曲(WAV档案)压成MP3,大约需要4MB左右的硬碟空间,而同一首歌曲,如果使用VQF音频压缩技术的话,那只需要2MB左右的硬碟空间。因此,在音频压缩率方面,MP3和RA都不是VQF的对手。相同情况下压缩后VQF的档案体积比MP3小30%~50%,更便利于网上传播,同时音质极佳,接近CD音质(16位441kHz立体声)。可以说技术上也是很先进的,但是由于宣传不力,这种格式难有用武之地。vqf可以用山叶的播放器播放。同时山叶也提供从wav档案转换到vqf档案的软体。 此档案缺少特点外加缺乏宣传。 当VQF以44KHz、80kbit/s的音频采样率压缩音乐时,它的音质优于44KHz、128kbit/s的MP3,当VQF以44KHz、96kbit/s的频率压缩时,它的音质几乎等于44KHz、256kbit/s的MP3。经SoundVQ压缩后的音频档案在进行回放效果试听时,几乎没有人能听出它与原音频档案的差异。播放VQF对计算机的配置要求仅为奔腾75或更高,当然如果您用奔腾100或以上的机器,VQF能够运行得更加出色。实际上,播放VQF对CPU的要求仅比Mp3高5~10%左右。 VQF音频档案个格式 VQF即TwinVQ技术虽然是由NTT和YAMAHA开发的,但它们的套用软体都是免费的。只是NTT和YAMAHA并没有公布VQF的原始码。 OggVorbis OggVorbis是一种新的音频压缩格式,类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是,它是完全免费、开放和没有专利限制的。Vorbis是这种音频压缩机制的名字,而Ogg则是一个计画的名字,该计画意图设计一个完全开放性的多媒体系统。目前该计画只实现了OggVorbis这一部分。 OggVorbis档案的扩展名是OGG。这种档案的设计格式是非常先进的。这种档案格式可以不断地进行大小和音质的改良,而不影响旧有的编码器或播放器。 VORBIS采用有损压缩,但通过使用更加先进的声学模型去减少损失,因此,同样位速率(BitRate)编码的OGG与MP3相比听起来更好一些。另外,还有一个原因,MP3格式是受专利保护的。如果你想使用MP3格式发布自己的作品,则需要付给Fraunhofer(发明MP3的公司)专利使用费。而VORBIS就完全没有这个问题。 对于乐迷来说,使用OGG档案的显著好处是可以用更小的档案获得优越的声音质量。而且,由于OGG是完全开放和免费的,制作OGG档案将不受任何专利限制,可望可以获得大量的编码器和播放器。这也是为何现在MP3编码器如此少而且大多是商业软体的原因,因为Fraunhofer要收取专利使用费。Vorbis使用了与MP3相比完全不同的数学原理,因此在压缩音乐时受到的挑战也不同。同样位速率编码的Vorbis和MP3档案具有同等的声音质量。Vorbis具有一个设计良好、灵活的注释,避免了象MP3档案的ID3标记那样烦琐的 *** 作;Vorbis还具有位速率缩放:可以不用重新编码便可调节档案的位速率。Vorbis档案可以被分成小块并以样本粒度进行编辑;Vorbis支持多通道;Vorbis档案可以以逻辑方式相连线等。 OggVorbis格式 AMR AMR全称Adaptive Multi-Rate,自适应多速率编码,主要用于移动设备的音频,压缩比比较大,但相对其他的压缩格式质量比较差,由于多用于人声,通话,效果还是很不错的。 一、分类 1 AMR: 又称为AMR-NB,相对于下面的WB而言,语音频宽范围:300-3400Hz,8KHz抽样 2 AMR-WB:AMR WideBand, 语音频宽范围: 50-7000Hz 16KHz抽样 “AMR-WB”全称为“Adaptive Multi-rate - Wideband”,即“自适应多速率宽频编码”,采样频率为16kHz,是一种同时被国际标准化组织ITU-T和3GPP采用的宽频语音编码标准,也称为G7222标准。AMR-WB提供语音频宽范围达到50~7000Hz,用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。 与之作比较,现在GSM用的EFR(Enhenced Full Rate,增强型全速率编码)采样频率为8kHz,语音频宽为200~3400Hz。 AMR-WB套用于窄带GSM(全速信道16k,GMSK)的优势在于其可采用从66kb/s, 885kb/s和1265kb/s三种编码,当网路繁忙时C/I恶化,编码器可以自动调整编码模式,从而增强QoS。在这种套用中,AMR-WB抗扰度优于AMR-NB。 AMR-WB套用于EDGE、3G可充分体现其优势。足够的传输频宽保证AMR-WB可采用从 66kb/s到2385kb/s共九种编码,语音质量超越PSTN固定电话。 APE APE是目前流行的数字音乐档案格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同,APE是一种无损压缩音频技术,也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据档案压缩成APE格式后,你还可以再将APE格式的档案还原,而还原后的音频档案与压缩前的一模一样,没有任何损失。APE的档案大小大概为CD的一半,随着宽频的普及,APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱,特别是对于希望通过网路传输音频CD的朋友来说,APE可以帮助他们节约大量的资源。当然,目前只能把音乐CD中的曲目和未压缩的WAV档案转换成APE格式,MP3档案还无法转换为APE格式。事实上APE的压缩率并不高,虽然音质保持得很好,但是压缩后的容量也没小多少。一个34MB的WAV档案,压缩为APE格式后,仍有17MB左右。对于一整张CD来说,压缩省下来的容量还是可观的。 FLAC FLAC与MP3相仿,都是音频压缩编码,但FLAC是无损压缩,也就是说音频以FLAC编码压缩后不会丢失任何信息,将FLAC档案还原为WAV档案后,与压缩前的WAV档案内容相同。这种压缩与ZIP的方式类似,但FLAC的压缩比率大于ZIP和RAR,因为FLAC是专门针对PCM音频的特点设计的压缩方式。而且可以使用播放器直接播放FLAC压缩的档案,就象通常播放你的MP3档案一样。FLAC档案的体积同样约等于普通音频CD的一半,并且可以自由地互相转换,所以它也是音乐光碟存储在电脑上的最好选择之一,它会完整保留音频的原始资料,用户可以随时将其转回光碟,音乐质量不会有任何改变,而在播放当中,FLAC档案的每个数据帧都包含了解码所需的全部信息,中间的错误不会影响其它帧的正常播放,这保证了它的实用有效和最小的网路时间延迟。目前在国内市场上,FLAC已经是和APE齐名的两大最常用无损音频格式之一,并且它的编码技术原理使得它在未来有超过APE的巨大的发展空间。 AAC AAC实际上是高级音频编码的缩写,苹果ipod、诺基亚手机也支持AAC格式的音频档案。AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式,它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同,AAC 通过结合其他的功能来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法(比如MP3等)。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之,AAC可以在比MP3档案缩小30%的前提下提供更好的音质。 特点 音频档案格式常见的特点有:要在计算机内播放或是处理音频档案,也就是要对声音档案进行数、模转换,这个过程同样由采样和量化构成,人耳所能听到的声音,最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KHZ,20KHz以上人耳是听不到的,因此音频档案格式的最大频宽是20KHZ,故而采样速率需要介于40~50KHZ之间,而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数位化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。在音频档案的制作中,正是采用这一标准。 比较 作为数字音乐档案格式的标准,WAV格式容量过大,因而使用起来很不方便。因此,一般情况下我们把它压缩为MP3或WMA格式。压缩方法有无损压缩,有损压缩,以及混成压缩。MPEG,JPEG就属于混成压缩,如果把压缩的数据还原回去,数据其实是不一样的。当然,人耳是无法分辨的。因此,如果把MP3,OGG格式从压缩的状态还原回去的话,就会产生损失。然而,APE格式即使还原,也能毫无损失地保留原有音质。所以,APE可以无损失高音质地压缩和还原。在完全保持音质的前提下,APE的压缩容量有了适当的减小。拿一个最为常见的38MBWAV档案为例,压缩为APE格式后为25MB左右,比开始足足少了13MB。而且MP3容量越来越大的今天,25M的歌曲已经算不上什么庞然大物了。以1GB的mp3来说可以放入4张CD,那就是40多首歌曲,已经足够了! MP3支持格式有MP3和WMA。MP3由于是有损压缩,因此讲求采样率,一般是441KHZ。另外,还有比特率,即数据流,一般为8---320KBPS。在MP3编码时,还看看它是否支持可变比特率(VBR),现在出的MP3机大部分都支持,这样可以减小有效档案的体积。WMA则是微软力推的一种音频格式,相对来说要比MP3体积更小。 发展 音频格式日新月异,到2008年音频格式包括:CD格式、WAVE(WAV)、AIFF、AU、MP3、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、OggVorbis、AAC、APE。
示波器自从问世以来,它一直是最重要、最常用的电子测试仪器之一。由于电子技术的发展,示波器的能力在不断提升,其性能与价格也五花八门,市场参差不齐。示波器看似简单,但如何选择,也存在许多问题。本文根据多年的经验,结合北京海洋兴业科技有限公司选型指南,从几个方面告知您在选择示波器时应注意的问题:一、了解您需要测试的信号您要知道用示波器观察什么您要捕捉并观察的信号其典型性能是什么您的信号是否有复杂的特性您的信号是重复信号还是单次信号您要测量的信号过渡过程的带宽,或者上升时间是多大您打算用何种信号特性来触发短脉冲、脉冲宽度、窄脉冲等您打算同时显示多少信号您对测试信号作何种处理二、选择示波器的核心技术差异:模拟(DRT)、数字(DSO)、还是数模兼合(DPO)传统的观点认为模拟示波器具有熟悉的控制面板,价格低廉,因而总觉得模拟示波器“使用方便”。但是随着A/D转换器速度逐年提高和价格不断降低,以及数字示波器不断增加的测量能力和实际上不受限制的测量功能,数字示波器已独领风骚。但是数字示波器显示具有三维的缺陷、处理连续性数据慢等缺点,需要具有数模兼合技术的示波器,例DPO数字荧光示波器。三、确定测试信号带宽带宽一般定义为正弦波输入信号幅度衰减到-3dB时的频率,即幅度的707%。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。如果没有足够的带宽,示波器将无法测量高频信号,幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失;如果没有足够的带宽,得到的信号所有特性,包含响铃和振鸣等都毫无意义。一个决定您所需要的示波器带宽有效经验——“5倍经验准则”:将您要测量的信号最高频率分量乘以5,使测量结果获得高于2%的精度。在某些应用场合,您不知道你的感兴趣的信号带宽,但是您知道它的最快上升时间,这时频率响应用下面的公式来计算关联带宽和仪器的上升时间:Bw=035/信号的最快上升时间。数字示波器带宽有两种类型:重复(或等效时间)带宽和实时(或单次)带宽。重复带宽只适用于重复的信号,显示来自于多次信号采集期间的采样。实时带宽是示波器的单次采样中所能捕捉的最高频率,且当捕捉的事件不是经常出现或瞬变信号时就更为重要,实时带宽与采样速率紧密联系。带宽越高越好,但是更高的带宽往往意味着更高的价格,因此应按照预算来选择您要观察的信号频率成分。四、A/D转换器的采样速率(或采样速度)单位为每秒采样次数(S/s),指数字示波器对信号采样的频率。示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丢失的概率就越小。如果需要观测较长时间范围内的慢变信号或低频信号,最小采样速率就发挥了作用,为了在显示的波形记录中保持固定的波形数,需要调整水平控制旋钮,而所显示的采样速率也将随着水平调节旋钮的变化而变化。如何计算采样速率计算方法取决于所测量的波形类型,以及示波器所采用的信号重建方式,例正弦插入法,矢量插入法等。为了准确地再现信号并避免混淆,奈奎斯定理规定:信号的采样速率必须不小于其最高频率成分的两倍。然而,这个定理的前提是基于无限长时间和周期连续的信号。由于示波器不可能提供无限时间的记录长度,而且从定义上看,低频干扰是不连续的,也不是周期的,所以采用两倍于最高频率成分的采样速率通常是不够的。实际上,信号的准确再现取决于其采样速率和信号采样点间隙所采用的插值法,即波形重建。一些示波器会为 *** 作者提供以下选择:测量正弦信号的正弦插值法,以及测量矩形波、脉冲和其他信号类型的线性插值法。有一个比较采样速率和信号带宽时很有用的经验法则:如果您正在观察的示波器有内插(通过筛选以便在取样点间重新生成),则(采样速率/信号带宽)的比值至少应为4∶1;无正弦内插时,则应采取10∶1的比值。五、屏幕刷新率也称为波形更新速度所有的示波器都会闪烁,示波器每秒钟以特定的次数捕获信号,在这些测量点之间将不再进行测量,这就是波形捕获速率,也称屏幕刷新率,表示为波形数每秒(wfms/s)。一定要区分波形捕获速率与A/D采样速率的区别。采样速率表示示波器在一个波形或周期内A/D采样输入信号的频率;波形捕获速率则是指示波器采集波形的速度。波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别,且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供的重要信号特性,并能极大地增加示波器快速捕获瞬时的异常情况,如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。一般来讲,模拟示波器由于电路简单,其屏幕刷新率较高,而数字存储示波器(DSO)使用串行处理结构每秒钟可以捕获10到5000个波形。为了改变数字示波器屏幕刷新率低的问题,数字荧光示波器采用并行处理结构,可以提供更高的波形捕获速率,有的高达每秒数百万个波形,大大提高了捕获间歇和难以捕捉事件的可能性,并能让您更快地发现信号存在的问题。六、选用适当的存储深度,也称记录长度存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。如果您需要不间断的捕捉一个脉冲串,则要求示波器有足够的存储器以便捕捉整个事件。将所要捕捉的时间长度除以精确重现信号所须的采样速率,可以计算出所要求的存储深度。存储深度与采样速率密切相关。您所需要的存储深度取决于要测量的总时间跨度和所要求的时间分辨率。现代的示波器允许用户选择记录长度,以便对一些 *** 作中的细节进行优化。分析一个十分稳定的正弦信号,只需要500点的记录长度;但如果要解析一个复杂的数字数据流,则需要有一百万个点或点的记录长度。在正确位置上捕捉信号的有效触发,通常可以减小示波器实际需要的存储量。七、根据需要选择不同的触发功能示波器的触发能使信号在正确的位置点同步水平扫描,使信号特性清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单次波形。大多数用示波器的用户只采用边沿触发方式,如果拥有其它触发能力在某些应用上是非常有用的,特别是对新设计产品的故障查寻,先进的触发方式可将所关心的事件分离出来,找出您关心的非正常问题,从而最有效地利用采样速率和存储深度。现今有很多示波器,具有先进的触发能力。触发能力主要围绕三个方面:①有关垂直方向的幅度,例瞬态尖峰触发、过脉冲或短脉冲触发等;②有关水平方向的与时间有关的触发,例脉冲宽度、窄脉冲、建立/保持时间等设定时间宽度的触发形式;③扩展和常规触发功能的组合能力,例对视频信号或其它难以捕捉的信号,通过时间和幅度组合设置触发条件进行触发。触发能力的提高,可以大提高测试过程的灵活性,并简化工作,尤其现今的示波器对数据总线的触发能力大大提高,例CAN,I2C等。八、通道能力,包括通道数量和通道对地的悬浮能力和通道之间的隔离能力您需要的通道数取决于您的应用,对于通常的经济型故障查寻应用,需要的是双通道示波器,然而要求观察若干个模拟信号的相互关系,将需要一台4通道示波器,许多工作于模拟与数字两种信号的系统工程师可以选择混合信号示波器(MSO),它将逻辑分析仪的通道计数及触发能力与示波器的较高分辨率综合到具有时间相关显示的单一仪器中。如果您测量三相电,可控硅等有源器件或线路,两端之间没有绝对的零点,即所谓的浮地信号,这时候从 *** 作安全和精度出发,应选用隔离通道示波器;如果比较多通道的时序和相移,应选用两通道以上示波器,这时通道之间的隔离更显重要。九、对异常现象的捕获三个主要因素影响着示波器显示日常测试与调试中所遇到的未知和复杂信号的能力:屏幕刷新速率、波形捕获方式和触发能力。波形捕获模式有:采样模式、峰值检测模式、高分辨率模式、包络模式、平均值模式等。屏幕刷新速率指给您关于示波器对信号和控制的变化反应快慢,使用峰值检测有助于在较慢的信号中捕捉快速信号的峰值。十、示波器的性能和指标示波器的指标有很多:如垂直灵敏度、扫描速度、垂直精度、时间基准、垂直分辨率等等。示波器的性能取决品牌的质量,关键在于质量、稳定性和校准服务等。十一、分析功能有助于您事半功倍数字示波器的最大优点是它们能得到的数据进行测量,且按一下按钮即可实现各种分析功能。虽然可利用的功能因厂家和型号而异,但它们一般包括频率、上升时间、脉冲宽度等测量,有些示波器还提供很多分析模块,例FFT、功率分析、高级数学运算等超常功能。十二、相应配套的附件和探头容易忘记的一点是,当装上探头时,它就成为整个测试电路的一部分了,结果探头将造成电阻性、电容性和电感性负载,使示波器呈现出与被测对象不同的测量结果。因此,针对不同应用配有相应的探头,然后选择其中一种,使负载效应最小,使信号得到最精确的复现。由于SMT元件的发展,连接更困难,使用不同的附件满足特殊需要。详细见北京海洋兴业科技有限公司专业文章“走向更好的测量,合理地选择探头和附件”。十三、示波器的 *** 作性能很显然,如果您不能访问各种功能,或者要花很多时间去学习它们,那么您的示波器将价值不大,适当的培训和中文 *** 作界面会使您突破使用上的障碍。十四、示波器的数据管理和通讯能力对测量结果的分析非常重要。将信息和测量结果在高速通信网络中便捷地保存和共享变得日益重要。示波器的互联性提供对结果的高级分析能力并简化结果的存档和共享。示波器通过各种接口(GPIB、RS-232、USB或以太网)和网络通信模式提供一系列的功能和控制方式。十五、示波器功能的扩展性为了不断适应需求变化。示波器功能最好可以随机扩展:○增加通道的内存以分析更长的记录长度○增加面对具体应用的测量功能○有一整套兼容的探头和模块,加强示波器的能力○同通用第三方的Windows兼容的分析软件协同工作,例如OIscope示波器软件。○增加附件,如电池组和机架固定件等。总之,示波器的选择是一个看似简单而又是您很难处理的问题,市场上产品很多,并且技术各有差异,有时很难让您下决定。以上说明可能给您一些建议,采用上图的选择过程会对您更有益。根据多年经验,选择示波器有以下“经验法则”:ART模拟示波器,选择四要素:性价比(价格与产品质量品牌的比较优势)、测试带宽(5倍经验法则)、通道数量(2或4)、供应商能力(售后是否得到保证)。DSO数字存储示波器,在测试信号带宽、示波器带宽、示波器实时采样率、示波器存储深度之间找到平衡,有以下经验可循:示波器带宽最好是信号带宽的5倍;示波器实时采样速率≥4倍示波器带宽;存储深度≥采样速率×要求最长保存时间。DPO数模兼合示波器,在基本指标要求上与DSO一致,但需要引入二个能力:屏幕刷新率、波形触发与分析能力。特殊功能需求。①你如果需要到现场工作,并且需要电池供电,对仪器的体积要求很严,对仪器的功能除示波器测量外还需要其它测试(例万用表功能),您这时最好选用手持示波表(HSO)。②如果您在隔离或悬浮时,安全不能得到保障,并且需要分析功率、相移时,请选用隔离示波器(DIO),尤其是多通道的DIO。
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