CPB 分析（恒百分比带宽）

CPB 分析把信号送进一组真正的数字带通滤波器——每个频带一个——再在时域上对各路输出取均方。整个过程不经过 FFT，因此低频带不受 FFT 分辨率制约。

四个元件共用这一套引擎，区别只在横轴：CPB Spectrum（谱）、CPB vs Time（随时间）、 CPB vs RPM（随转速）、CPB Synthesis（由 FFT 谱合成）。四个都从插入菜单直接放进分析池。

该用 CPB 还是倍频程？这是两种方法

软件里两条都有。它们回答同一个问题但机理不同，在低频处结果不可互换。

	CPB 分析	倍频程谱 (1/1, 1/3)
方法	时域 IIR 滤波器组，每带一个带通	FFT 合成：把 FFT 谱线归并成带
频带定义	IEC 61260 base-ten，G = 10^0.3 ≈ 1.99526	ISO 优选标称值（base-two 血统）
低频表现	不受 FFT 分辨率影响	带内谱线不足时失真
带宽	1/1、1/3、1/6、1/12、1/24	1/1、1/3
代价	较高（逐倍频程滤波 + 降采样）	较低（一次 FFT 后归并）

两者用的是不同的中心频率表，不可互相借用。CPB 走 base-ten 体系（G = 10^0.3），倍频程引擎走 ISO 优选标称值。拿同名的一条 CPB 带去比同名的倍频程带，必须先确认两者的带边界确实重合，否则比较没有意义。

为什么 FFT 合成在低频会垮

恒百分比带宽的带，中心频率越低、绝对宽度越窄；而 FFT 的谱线间隔 Δf 是恒定的。当

f_c < 4.32 · 谱线数 · Δf

时，落进带内的谱线数已经少到不足以代表这个带，带电平会向那几根幸存谱线的内容坍塌。这是方法本身的性质，不是缺陷——正因如此才要改用滤波器组。举例：20 Hz 的 1/3 倍频程带只有约 4.6 Hz 宽，在常用分析分辨率下带内可能只有个位数的谱线。

滤波器组是怎么工作的

在满采样率上把每个带都滤一遍既浪费、在低频处数值条件也差，所以滤波器组逐倍频程降采样：

最高的那个倍频程直接在输入率上过各分带带通。
同时并联一路降采样低通 → 2 抽 1 → 交给低一个倍频程。如此逐级往下，直到最低的请求带。
因此每个倍频程都在自己的采样率上工作，帧内样本数逐级减半（512 → 256 → … → 2 → 1）。

每个绝对倍频程各自一套降采样低通系数。多个倍频程共用一份原型，会让误差随降采样深度单调放大——所以系数是逐倍频程存的，不复用。

各带的有效时间分辨率并不相同。某个倍频程降到每帧不足 1 个样本后，它改为 隔帧产出、跨帧保持（零阶保持）。于是低频带的有效时间分辨率是 预平均时间 × 2^k，而不是预平均时间本身。看 CPB vs Time 时这一点很要紧：最低几个带上那种缓慢的阶梯，是时间分辨率，不是信号在跳变。

检波与分帧

各带输出取平方，再在一个预平均块内求均值（默认 10 ms）。块长会被强制成 2 的幂 ——2^{floor(log2(round(fs·T)))}，钳在 [2, 131072]——好让降采样链整除。
滤波器状态跨帧持续，而滤波器的冷启动瞬态计入结果。不想要就用下面的「略过建立过程」。
信号末尾不足一个预平均块的残料直接丢弃：不补零，也不出半长的帧。

四个元件

CPB Spectrum（谱）

整段只出一条谱：各带按所选平均方式在时间上平均。用于稳态工况——某个恒定负载点、怠速段、匀速通过段。

CPB vs Time（随时间）

带电平随时间变化，每个预平均帧一列。用来看「什么时候出现、出现在哪些带」。注意上面那条提示：最低的几个带刷新得比帧率慢。

CPB vs RPM（随转速）

带电平对转速轴。软件在转速跨过每个栅格值的那一刻插出一条谱，而不是把帧按转速分箱再平均。

穿越点取值让每条谱对应一个确定的时刻，因此升速过程中在某转速短暂停留，不会和后来再次经过同一转速时的数据被平均到一起。
方向敏感默认开启：只收单调上升（或下降）的一段，反向段丢弃。丢了多少帧会写进分析日志——一次跑丢了一半数据会说出来，而不是悄悄变稀。

CPB Synthesis（由 FFT 合成）

从已有的 FFT 谱合成频带，而不走滤波器组。当 FFT 已经算好、且关心的频率足够高（带内谱线数够）时，这是省算力的选择。带内谱线不足时该带按无效处理，而不是给出一个看着合理的数。

计权、平均与 Overall

频率计权

A、B、C、D 计权在时域施加、且在信号进入滤波器组之前。 Y 轴上标注的计权口径始终与实际施加的一致：若所选计权无法施加，轴上不会标成已计权。

平均方式

方式	行为
指数平均 — Fast	时间常数 125 ms。
指数平均 — Slow	时间常数 1 s。
线性平均（有限窗）	固定窗内算术平均。
线性平均（全程）	整段所有帧的算术平均。

Overall 宽带电平

与频带并列显示的 Overall 值，来自一条独立的时域宽带链——不是把各频带加起来。默认同时给出 A 计权与线性两条。频带相加与宽带实测会有小差异，因为带滤波器在带边有重叠；对外引用时以宽带链那条为准。

参数

参数	取值 / 默认	说明
每倍频程带数	1/1、1/3、1/6、1/12、1/24（默认 1/3）	带宽。不支持的取值回退 1/3，并写进日志。
下限 / 上限频率	20 Hz / 20 kHz	指的是频带中心频率，不是带边界。填的值不是合法带心时会就近落位，并把落位结果写进日志。
预平均时间	0.01 s	检波块长。内部会取整到 2 的幂。
频率计权	Z（线性）、A、B、C、D	在时域、分带之前施加。
平均方式	Fast / Slow / 线性 / 全程线性	见上。
略过建立过程	默认不勾	丢弃覆盖最低带建立时间的那些前导帧。不勾则冷启动瞬态计入结果。

频带范围会被两件事限制

你拿到的带范围未必等于你设的范围，而每一次缩减都会写日志：

系数表覆盖范围。超出已存系数范围的带会被夹掉。系数表覆盖约 0.1 Hz – 160 kHz。
数据奈奎斯特。只有上带界落在采样率一半以内的带才保留。因此横轴止于「你设的上限」与「数据支持的最高带」中较低的那个——没有内容的空带不画。

奈奎斯特判据用的是上带界与 fs/2 比。若按「最高频率 = fs/2.56」这类经验口径去裁， 48 kHz 数据的 20 kHz 带会被错误裁掉——该带上带界约 22.4 kHz，本来放得进 24 kHz。

使用建议

低频带要紧时用 CPB——结构声、建筑声学、几百赫兹以下的一切。关心的带足够高、FFT 合成够用且想省算力时，用倍频程谱。
带宽越窄（1/12、1/24）代价越高，低频处建立也越慢。用在短段落上之前先看建立时间。
跑完看一眼分析日志。频带夹紧、带心落位、奈奎斯特裁带、CPB vs RPM 丢帧，这些都会报出来，不会静默发生。
用 CPB vs RPM 时，确认你关心的那一段转速是单调的。方向敏感开着时，在某个转速附近来回摆动的升速过程只会贡献单调的那部分。
CPB vs Time 上某个低频带看着像阶梯时，先核对该带的有效时间分辨率，再下「信号在跳变」的结论。

不要对加速度信号施加 A 计权。IEC 61672 定义的频率计权只面向声压。