Artefatos de espectrograma de varredura de frequência de áudio ... dicas?

Eu estou querendo saber como interpretar artefatos em espectrogramas como o seguinte, que mostra a gravação de uma varredura de frequência linear.

Nesse caso:

• A gravação é feita com um microfone barato e uma placa de som barata, e a reprodução foi feita usando um sistema pronto para uso, que pode ter seus próprios problemas.
• Obviamente, existem harmônicos que podem ser vistos no início do chirp, mas não me lembro de onde eles podem vir, e também aqueles padrões "X" que estão chamando minha atenção.
• Existem algumas perturbações de frequência fixa, algumas constantes, outras pulsadas e periódicas

Estou procurando dicas, idéias para realizar análises de causa raiz, indicadores de fenômenos comuns e menos comuns, causando artefatos indesejados.

Dicas coletadas até o momento:

• Problema de reprodução: saturação do alto-falante ou recorte de som, o que pode causar harmônicos e pode ser testemunhado usando outro dispositivo de gravação.
• Problema de reprodução: a dessincronização do relógio pode causar pulos na forma de onda que causam pulsos muito curtos (de uma amostra).
• Pulsos curtos (não no espectrograma anexado, são linhas verticais curtas) podem ser causados ​​por perturbações transitórias na linha de energia.
• Um filtro anti-aliasing ausente pode causar a captura de aliases de sinais não audíveis.
• Ruído fora da banda causado por ADCs sigma-delta ( ref ) que também podem ser filtrados por filtro passa-baixo.
• Ruído de audição causado por capacitores em circuitos de potência, por exemplo. em amplificadores de painel LCD .

$(24+x)$$(24-x)$

A maneira de se livrar deles é usar um filtro analógico antes de digitalizar o sinal. Mas se você estiver usando equipamentos de "nível de consumidor", apenas os ignore.

É difícil adivinhar se os "harmônicos" são algo que você realmente mediu ou se é um artefato do seu processamento de sinal digital. Se eles são de baixa amplitude e você não tem acesso a ferramentas de análise melhores, eu estaria inclinado a ignorá-las. Suponho que você não tenha curvas de calibração confiáveis ​​para sua fonte de som, microfone, ADC etc. - alguns números e / ou um pequeno gráfico retirado do material de marketing não contam como IMO "confiável".

As placas de som baratas geralmente estão longe de ter uma resposta linear em amplitude ou fase em altas frequências - se a maioria das pessoas as usa para ouvir arquivos MP3 de baixa taxa de bits, não há conteúdo de áudio de alta frequência significativo, apenas ruído aleatório!

As linhas de ruído de nível constante em 7,5, 9,5 e cerca de 18,5 KHz provavelmente vêm de algum lugar após a entrada do microfone. Novamente, se você não consegue descobrir exatamente de onde eles vêm (por exemplo, cortando o caminho do sinal para ver quando eles desaparecem), você não tem muita alternativa senão ignorá-los. Não esqueça que essas três frequências mostradas no gráfico também podem ser aliases de sinais de frequência mais alta!

Atualização: Observe que um sinal sonoro nunca é uma onda senoidal "perfeita". Se você observar um ciclo do sinal, ele ficará distorcido porque a frequência está mudando. A quantidade de distorção depende da razão entre a frequência de varredura e a frequência de chirp. Isso pode explicar por que você vê "harmônicos" no início (baixas frequências) do chirp, mas depois eles desaparecem. Tente alterar a frequência de varredura e veja se a amplitude dos "harmônicos" muda.