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通道编辑器

通道编辑器用于在分析前完成数据准备。它在同一个窗口中承担两项工作:整理通道元数据 (名称、单位、物理量、校准值、测量 DOF),以及对采样数据本身做数据准备 (从长录音中裁出升速段、把多个文件拼接起来、去除直流偏置、按校准器重新标定、派生差值通道、 检查削波)。

数据准备是非破坏式的。凡是改动采样的操作 — 裁剪、增益、去直流、反相、 置零、校准、通道运算、拼接、导出通道 — 都会要求输入新的文件名并写出新文件, 原始录音绝不会被修改。唯一会写回原文件的操作是保存更改,而它只更新文件头中的 元数据,从不改动录制的采样。

打开通道编辑器

共有三条入口:

支持的输入为 HEAD 时域数据 .hdf 与谛耳 .dpsa 录音。

界面布局

区域内容
顶部工具栏保存更改、添加文件、删除选中、清空列表、上移 / 下移、导出通道、 拼接文件、批量重命名、导出 / 导入 CSV、复制校准诊断。右侧显示进度条与状态信息。
中部通道表每个已载入文件的每个通道占一行。左侧为可编辑的元数据单元格, 右侧为只读的文件信息。
底部预览区左侧为所选通道行的时域波形,右侧为 FFT-时间(频谱图)。
右侧工具面板四个分区 — 提取、修复、 校准、质量。选中通道行后出现。
右侧工具面板在未选中通道行时保持隐藏。对于传递函数文件它也会隐藏,因为采样级操作对其不适用。

通道表

列可编辑说明
序号否通道在所属文件中的位置,从 1 开始。它跟随当前行序,移动行后会 重新编号。
名称是通道全名。
简称是用于紧凑图例和表格的短名称。
标题是描述性标题。
采样率否该通道的采样率(Hz)。
采样点数否已录制的采样点数量。
物理量是物理量,列表开头是常用项(声压、振动加速度、转速、力、 电压…),分隔线之后是完整的字母序列表。
单位是计量单位。可选单位随所选物理量而变。
校准是文件头中保存的灵敏度 / 校准系数。
DOF是测量自由度,格式为 测点:轴向,例如 3:Z+。可直接输入,也可点击 … 按钮用选取器选择。
*否琥珀色星号标记该行有未保存的元数据修改,被修改的行还会显示为 淡黄色底色。
文件名 / 目录否通道的来源。悬停可查看完整路径。
修改物理量会把单位重置为该物理量的默认单位。请务必先设物理量、 后设单位,否则单位的选择会被覆盖。

调整通道顺序

拖动行到新位置,或使用工具栏的上移 / 下移选中通道按钮。新的顺序本身不会写入 任何文件 — 它在使用导出通道到文件时生效,导出会按显示顺序写出通道。

DOF 选取器

点击 DOF 单元格中的 … 按钮可打开 DOF 选取器。在搜索框中输入以筛选 测点列表,选中一个测点,再点击六个轴向按钮之一 X+ X− Y+ Y− Z+ Z−。选取器需要测点库,因此请先打开几何模块加载或 导入测点;否则选取器会提示没有可用的测点。

编辑元数据与保存更改

  1. 编辑名称、简称、标题、物理量、单位、校准或 DOF 单元格。被修改的行会打上星号。
  2. 点击工具栏的保存更改。
  3. 相关文件的头部会被就地更新,星号随之清除。

只有上述头部字段会被写入,录制的采样保持不变,因此元数据编辑可以反复进行,不会损坏测量数据。

批量重命名

点击批量重命名通道可一次性重命名多个通道。该对话框作用于选中的行;未选中任何行 时作用于全部行。共有四个字段:

字段作用
前缀(添加到开头)插入到现有名称之前的文字。
后缀(添加到结尾)追加到现有名称之后的文字。
查找(正则,可选)与现有名称匹配的正则表达式。
替换为替换文字。查找模式中的捕获组可用 $1、$2… 引用。

先执行查找替换,再附加前缀和后缀。例如查找 ^Mic (\d+)$、替换为 M$1, 可把 Mic 3 变成 M3。批量重命名只改动表格中的行 — 之后请点击 保存更改把新名称写入文件。

CSV 与剪贴板

通道数量较多时,在电子表格里编辑元数据往往更快:

导入和粘贴的值以普通编辑的形式落入表格 — 星号列会标出改动,在点击保存更改 之前不会写入任何文件。

选取区间

大多数数据准备操作都作用于一个时间窗口。先选中要处理的通道行 — 底部会出现波形与频谱图 — 再用以下三种方式之一定义窗口:

所选长度以 Δ n s 的形式显示在下方。重置可清除选区。在波形上 右键可使用回放选区、裁剪为新文件和重置选区。

自动升降速段

自动升降速段会找出录音中的主升降速段,并把起点、终点设到它的两端。它按以下顺序 寻找转速信号:同一文件中的脉冲 / 转速通道;若没有,则在所选通道的单位或物理量表明它是转速时, 使用该通道本身。转速轨迹会被轻度平滑,升降速段的端点定在曲线离开和重新进入最小 / 最大值附近 窄带的位置。状态栏会报告结果,例如 Run-up ramp: 800→6000 rpm, [12.340, 71.220] s。

自动升降速段只设定选区,不写出任何文件。请在波形上核对高亮区间,如需留出余量可微调 起点 / 终点数值,然后再裁剪。

提取:裁剪为新文件

  1. 选中通道行并定义时间窗口。
  2. 点击裁剪为新文件(也可在波形上右键选择)。
  3. 接受或修改建议的文件名 — 它由源文件名加时间窗口构成,例如 Run01_crop_12.34-71.22s.hdf。
  4. 点击"保存"。新文件写出后会立即载入表格,其通道以新增行的形式出现。

裁剪保留文件的全部通道,只截取所选时间窗口 — 它裁的是时间而不是通道数量。 源文件不被修改。

修复:增益、去直流、反相、置零

"修复"分区用于处理常见的录制缺陷。每个按钮都会写出带描述性后缀的新文件并随即载入。

操作作用作用范围文件后缀
增益 × + 应用把通道乘以输入的系数。用于按已知比例修正错误的灵敏度。 有选区时作用于选区,否则作用于整条通道。_gain
去直流减去均值,消除直流偏置。有选区时作用于选区,否则作用于整条 通道。_removedc
反相对通道取负 — 修正安装方向或接线极性接反的传感器。 有选区时作用于选区,否则作用于整条通道。_invert
置零把选中区间置零 — 消除掉落工具声、说话声等干扰。 必须先有选区。_zero
未选中区间时,增益、去直流和反相会回退到整条通道。如果只想处理某一段,请务必先建立 选区再点击按钮。

校准

若录音中包含校准器信号,可以把通道重新标定到正确的绝对电平:

  1. 选中通道行。
  2. 拖出一个完全落在稳定校准音之内的区间,避开开关瞬态。
  3. 在电平框中输入校准器电平,默认为 94 dB。
  4. 点击校准。

程序会测量所选窗口的 RMS,计算把它抬到目标电平所需的增益,并把该增益应用到整条通道, 写出后缀为 _cal 的新文件。声学通道以 20 µPa 为参考,其它通道以其自身单位的 1.0 为参考。状态栏会同时报告目标电平与实测电平,例如 Calibrated to 94 dB (measured 86.03 dB, ×2.505)。

这是采样级的重新标定,与表格中的校准列不同 — 后者是描述传感器灵敏度的 元数据字段。文件中保存的灵敏度本身有误时用该列;想用校准器把录制波形本身拉到绝对刻度上时, 用"校准"功能。

通道运算

通道运算…可由同一文件中的两个已有通道派生出新通道。求压力差、求和信号或按比例 缩放的副本都用它完成。

  1. 选中目标文件中的任一行,点击通道运算…。
  2. 选择通道 A(主通道)和 B(第二通道)。
  3. 选择运算:A - B、A + B、A * B、 A * scale 或 (A + B) / 2。
  4. 选择 A * scale 时,在比例中输入系数。
  5. 输入新通道名称,并可选填新单位。
  6. 点击创建,再选择目标文件名。

派生通道会追加在新文件中所有已有通道之后。全部通道必须共用同一个采样率;A 与 B 长度不同时, 结果长度以较短者为准。

拼接文件

将多个文件首尾拼接为一个新文件可把同一配置下的多段录音合成一条长文件 — 例如分次录制的多次连续升速。

  1. 点击工具栏的拼接按钮。
  2. 在文件对话框中至少选择两个文件。选择的先后顺序就是拼接顺序。
  3. 选择输出文件名(建议:concatenated.hdf)。

每个接缝处都会施加一小段淡化,使过渡不产生咔哒声。脉冲通道不做淡化,以保持转速信息完整。

全部输入文件的通道数量必须相同、采样率必须相同,且每个文件只能有一个采样率。HDF 与 Deepsona 文件不能混合拼接 — 请先转换为同一格式。传递函数文件不支持拼接。

删除、排序与导出通道

剔除无用通道并写出整洁文件需要两步:

  1. 选中不再需要的行,点击删除选中通道,或从行右键菜单使用同一命令。确认提示后 这些行从表格中消失。
  2. 可选:通过拖动或上移 / 下移按钮调整剩余行的顺序。
  3. 点击导出通道到文件。选择文件名(建议为源文件名加 _channels)。 剩余通道会按显示顺序写入新文件。
删除行只是把它们从编辑器的列表中移除。在导出之前不会写出任何文件。若未导出就关闭编辑器或清空 列表,删除结果会丢失 — 同样地,原文件仍然包含全部通道。

导出一次只处理一个文件:请选择属于同一个源文件的行,或者只载入那一个文件并把剩余内容全部导出。

质量:削波检查

点击检查削波可检测所选通道 — 有选区时检测选区,否则检测整条通道 — 中是否存在停在录制满量程界限上的采样点。报告会显示通道名、检查区间、采样点数、判定结论、 满量程采样点的数量和百分比,以及峰值、最小值和最大值。

满量程 + 满量程 − 削波:信号触及输入上限处出现平顶 虚线 = 本应录到的波形  ·  实线 = 实际录到的波形 被削掉的采样无法恢复 — 请调小输入量程后重录
只有当相当数量的采样点停在极值上时才会判定为削波 — 零星几个孤立采样点不会被标记。若需要 完整的幅值统计(RMS、峭度、偏度、随时间统计),请改用分析 Pool 中的 Statistic 阶段。

回放

在波形上右键选择回放选区,可通过默认音频设备试听所选区间。在把某段可疑内容置零 或裁掉之前,这是确认它确实是干扰的最快方式。

典型流程:为阶次分析准备一次升速

  1. 在文件树中右键该录音,选择打开方式 → 通道编辑器。
  2. 检查元数据:为每个通道先设正确的物理量、后设单位,修正 错误的校准值,然后点击保存更改。
  3. 选中传声器通道,点击检查削波确认录音可用。
  4. 点击自动升降速段。在波形上核对高亮区间,如需余量可把起点 / 终点略微 放宽。
  5. 点击裁剪为新文件,保存为例如 Run01_crop_12.34-71.22s.hdf。裁剪后的文件会自动载入。
  6. 在裁剪后的文件上,选出分析真正需要的通道,删除其余通道,点击导出通道到文件。
  7. 把得到的文件拖入分析 Pool。

注意事项与限制

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