圖21 AC與DC耦合的應(yīng)變測(cè)量結(jié)果

因此，從圖21可以看出，AC耦合會(huì)進(jìn)行高通濾波。實(shí)際上，AC耦合濾波器是一個(gè)高通模擬濾波器（在ADC之前進(jìn)行濾波），常見的高通濾波截止頻率有0.05Hz、0.5Hz和7Hz。所有類型的ICP/IEPE型傳感器或不關(guān)心直流偏置時(shí)，都應(yīng)使用AC耦合方式。

圖22給出了AC耦合濾波器的濾波特征（高通截止頻率0.5Hz）。濾波器的高通截止頻率是在信號(hào)幅值的0.707倍處，也就是-3dB幅值處。當(dāng)然這個(gè)截止頻率是耦合電路的函數(shù)，依賴于你使用的電子元器件。因此，AC耦合會(huì)移除信號(hào)中的直流分量，但同時(shí)也會(huì)衰減額外的低頻段，如圖中的0~0.5Hz。

圖22 AC耦合濾波器特性（高通0.5Hz）

倍頻程濾波器

在聲學(xué)領(lǐng)域中，通過設(shè)置一組平行帶通濾波器來分析信號(hào)的頻率成分是非常常見的，這些平行帶通濾波器的時(shí)域輸出信號(hào)可進(jìn)行多種分析，如實(shí)時(shí)倍頻程譜分析（圖23）。濾波器的帶寬通常為1個(gè)倍頻程（1/1倍頻程）或有時(shí)為三分之一個(gè)倍頻程（1/3倍頻程），中心頻率和濾波器特性在歐標(biāo)IEC 61260（1995）、美標(biāo)ANSI S1.11（2004）和國標(biāo)GBT 3241(2010)中均進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化定義。這些標(biāo)準(zhǔn)是兼容的，因此，中心頻率和濾波器形狀是相同的。關(guān)于1/n（n=1,3,6,12,24）倍頻程的定義及相關(guān)介紹可參考之前的文章“什么是倍頻程”。

圖23 倍頻程濾波器工作過程示意

倍頻程濾波器是頻帶濾波器，隨著中心頻率的增加，其倍頻程帶寬越寬，因此，通常倍頻程濾波器采用恒定相對(duì)帶寬方式，這樣帶寬正比例于中心頻率。對(duì)于實(shí)時(shí)倍頻程濾波而言，還有一個(gè)重要的參數(shù)是時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)描述的是當(dāng)輸入信號(hào)變化時(shí)，輸出信號(hào)能變化多快。當(dāng)測(cè)量的信號(hào)是非穩(wěn)態(tài)信號(hào)時(shí)，帶通濾波的信號(hào)的有效值將隨時(shí)間變化。對(duì)于帶通濾波器而言，時(shí)間常數(shù)通常近似是頻帶的倒數(shù)。對(duì)于恒定相對(duì)帶寬的倍頻程或1/3倍頻程濾波器而言，不同頻帶具有不同的時(shí)間常數(shù)，越低頻，時(shí)間常數(shù)越長。

這些倍頻程濾波器的增益被允許在確定的范圍內(nèi)變化，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中定義的級(jí)別（1級(jí)，2級(jí)）不同，濾波器的增益邊界范圍不同，如圖24所示是中心頻率為1000Hz的1/3倍頻程帶通濾波器的實(shí)例。你可以自己定義與上述標(biāo)準(zhǔn)一致的數(shù)字濾波器。但是，必須對(duì)濾波器形狀進(jìn)行檢查，因?yàn)橹行念l率與采樣頻率的比值達(dá)到一定時(shí)，將不滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的邊界限制條件。 

圖24 中心頻率為1000Hz的1/3倍頻程濾波器實(shí)例

頻率計(jì)權(quán)濾波器

許多振動(dòng)噪聲應(yīng)用包括某種形式的頻率加權(quán)，如IEC 61672-1（2005）中規(guī)定的聲學(xué)計(jì)權(quán)，以考慮人耳的頻率依賴性，或用于人體舒適性分析的各種頻率計(jì)權(quán)，以考慮振動(dòng)的感知，如ISO 8041（2005）、ISO 2631-1:（1997）和ISO 2631-5:（2004）中規(guī)定的計(jì)權(quán)。這樣的計(jì)權(quán)通常應(yīng)用于頻域。然而，在某些情況下，也應(yīng)用時(shí)域。

在這，我們僅為聲學(xué)C計(jì)權(quán)濾波器為例來說明頻率計(jì)權(quán)濾波器。C計(jì)權(quán)濾波器的濾波特性由標(biāo)準(zhǔn)IEC 61672-1（2005）定義。C計(jì)權(quán)濾波器在拉普拉斯平面上由位于20.6Hz和12200Hz的兩個(gè)極點(diǎn)來定義，即s=?2π·20.6和s=?2π·12200，因?yàn)閟的單位是rad/s。因此，如果我們分別用