粉紅噪聲與粉紅噪聲發(fā)生器
發(fā)布日期：2014年11月7日 瀏覽次數(shù)：
白噪聲發(fā)生器通常用于測試中，如：誤碼率測量中的噪聲電平設(shè)置、振動分析所用的寬帶信號、采用FFT的快速濾波器性能評估以及眾多其它應(yīng)用。背景噪聲、擴(kuò)音系統(tǒng)房間平衡等采用噪聲源的音頻應(yīng)用很有可能會用到“粉紅”噪聲。粉紅噪聲特征是每個倍頻程都具有相同的功率，因此100~200Hz頻段與1.0~2.0kHz或10~20kHz頻段具有相同功率。
此處的粉紅噪聲源是基于偽隨機(jī)序列（PRS）發(fā)生器，其很像之前一篇文章中的白噪聲源。如果在低于PRS時鐘頻率5%之處過濾噪聲，則白噪聲輸出為隨機(jī)輸出（即，頻率及高斯振幅相同）。面向聲頻頻帶介于20Hz~20kHz之間的粉紅噪聲發(fā)生器可以滿足隨機(jī)性要求，而且能夠修整模擬輸出的頻率含量。
粉紅噪聲的頻率特性以每倍頻程3dB或每十倍程10dB的速度衰落。其為單極低通濾波器速度的一半。濾波電路比簡單的R-C稍微復(fù)雜一點。通過谷歌搜索可以找到大量粉紅噪聲濾波器的實例。此處所用例子來自1976年《National Semiconductor音頻手冊》，該書雖然不再出版，但經(jīng)常翻印。相關(guān)數(shù)值經(jīng)過調(diào)整，以便提供接近額定值的上端性能，并提高到數(shù)字輸出的濾波器負(fù)載阻抗。圖1說明賽普拉斯 CY8C24423中實現(xiàn)的完整原理圖、幾個外部部件以及白噪聲與粉紅噪聲源。相關(guān)代碼僅限于設(shè)定PRS的多項式值和一些啟動命令。
如果需要低于20Hz 的信號衰減，則在PGA輸入點連接10Hz單極高通濾波器即可。如果需要超過20kHz 的信號衰減，則可以把PGA的輸出重新布線到帶通濾波器的輸入。這是一個在賽普拉斯 PSoC Designer開發(fā)工具中選擇不同濾波器輸入的簡單問題。
此處的粉紅噪聲源是基于偽隨機(jī)序列（PRS）發(fā)生器，其很像之前一篇文章中的白噪聲源。如果在低于PRS時鐘頻率5%之處過濾噪聲，則白噪聲輸出為隨機(jī)輸出（即，頻率及高斯振幅相同）。面向聲頻頻帶介于20Hz~20kHz之間的粉紅噪聲發(fā)生器可以滿足隨機(jī)性要求，而且能夠修整模擬輸出的頻率含量。
粉紅噪聲的頻率特性以每倍頻程3dB或每十倍程10dB的速度衰落。其為單極低通濾波器速度的一半。濾波電路比簡單的R-C稍微復(fù)雜一點。通過谷歌搜索可以找到大量粉紅噪聲濾波器的實例。此處所用例子來自1976年《National Semiconductor音頻手冊》，該書雖然不再出版，但經(jīng)常翻印。相關(guān)數(shù)值經(jīng)過調(diào)整，以便提供接近額定值的上端性能，并提高到數(shù)字輸出的濾波器負(fù)載阻抗。圖1說明賽普拉斯 CY8C24423中實現(xiàn)的完整原理圖、幾個外部部件以及白噪聲與粉紅噪聲源。相關(guān)代碼僅限于設(shè)定PRS的多項式值和一些啟動命令。
圖1：白噪聲與粉紅噪聲發(fā)生器簡要原理圖
圖2：粉紅噪聲輸出
如果需要低于20Hz 的信號衰減，則在PGA輸入點連接10Hz單極高通濾波器即可。如果需要超過20kHz 的信號衰減，則可以把PGA的輸出重新布線到帶通濾波器的輸入。這是一個在賽普拉斯 PSoC Designer開發(fā)工具中選擇不同濾波器輸入的簡單問題。
