Частотная характарыстыка - гэта колькасная мера выхаднога спектру сістэмы або прылады ў адказ на стымул і выкарыстоўваецца для характарыстыкі дынамікі сістэмы. Гэта мера велічыні і фазы выхаду як функцыі частата, у параўнанні з уводам. Прасцей кажучы, калі а сінус Калі хваля ўводзіцца ў сістэму на зададзенай частаце, лінейная сістэма будзе рэагаваць на гэтай жа частаце з пэўнай велічынёй і пэўным фазавым вуглом адносна ўваходу. Таксама для лінейнай сістэмы падваенне амплітуды ўваходнага сігналу падвоіць амплітуду выхаду. Акрамя таго, калі сістэма інварыянтная ў часе, то частотная характарыстыка таксама не будзе змяняцца з часам. Два прымянення аналізу частотнай характарыстыкі звязаныя паміж сабой, але маюць розныя мэты. Для аўдыёсістэмы мэтай можа быць прайграванне ўваходнага сігналу без скажэнняў. Гэта запатрабавала б аднастайнай (плоскай) велічыні рэакцыі аж да абмежавання паласы прапускання сістэмы з затрымкай сігналу на аднолькавы час на ўсіх частотах. Гэта колькасць часу можа складаць секунды, тыдні ці месяцы ў выпадку запісаных носьбітаў. У адрозненне ад гэтага, для апарата зваротнай сувязі, які выкарыстоўваецца для кіравання дынамічнай сістэмай, мэта складаецца ў тым, каб даць замкнёнай сістэме лепшую рэакцыю ў параўнанні з некампенсаванай сістэмай. Зваротная сувязь звычайна павінна рэагаваць на дынаміку сістэмы ў межах вельмі невялікай колькасці цыклаў ваганняў (звычайна менш за адзін поўны цыкл) і з пэўным фазавым вуглом адносна кіруючага ўваходу. Для зваротнай сувязі дастатковага ўзмацнення няправільнае вызначэнне фазавага вугла можа прывесці да нестабільнасці стабільнай сістэмы з адкрытым контурам або няўдачы стабілізацыі сістэмы, якая з'яўляецца нестабільнай. Лічбавыя фільтры могуць выкарыстоўвацца як для аўдыёсістэм, так і для сістэм кантролю зваротнай сувязі, але паколькі мэты розныя, у цэлым фазавыя характарыстыкі фільтраў будуць істотна адрознівацца для гэтых двух прыкладанняў.
У гэтым артыкуле я растлумачу, што такое частотная характарыстыка, як яна ўплывае на гук і як яе можна вымераць. Акрамя таго, я падзялюся некалькімі парадамі, як атрымаць найлепшую частотную характарыстыку вашага аўдыяабсталявання.
Разуменне частотнай характарыстыкі: ключ да прадукцыйнасці аўдыяабсталявання
Частотная характарыстыка - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца для апісання таго, як аўдыясістэма рэагуе на розныя частоты сігналу. Прасцей кажучы, гэта адносіцца да таго, наколькі добра аўдыясістэма прайгравае гук у дыяпазоне частот.
Як частатная характарыстыка прымяняецца ў дызайне аўдыёабсталявання?
Дызайнеры выкарыстоўваюць вымярэнні частотнай характарыстыкі для распрацоўкі гукавога абсталявання, якое працуе лінейна і прадказальна. Яны выкарыстоўваюць фільтры, узмацняльнікі і іншыя схемы для фарміравання частотнай характарыстыкі для дасягнення пэўнага гуку або для кампенсацыі недахопаў у сістэме.
Што такое пераўтварэнне Фур'е?
Пераўтварэнне Фур'е - гэта матэматычная працэдура, якая выкарыстоўваецца для прадстаўлення сігналу з пункту гледжання яго частотных кампанентаў. Ён выкарыстоўваецца для падзелу сігналу на ўваходныя ў яго частоты і амплітуды, якія затым можна нанесці на крывую частотнай характарыстыкі.
Якая ўзаемасувязь паміж частотнай характарыстыкай і апрацоўкай сігналу?
Частотная характарыстыка з'яўляецца важным паняццем у апрацоўцы сігналаў, таму што яна апісвае, як сістэма рэагуе на розныя частоты сігналу. Такія метады апрацоўкі сігналаў, як фільтраванне і памнажэнне, выкарыстоўваюцца для кіравання частотнай характарыстыкай сістэмы для дасягнення пэўнага гуку або эфекту.
Якая роля АЧХ у прадукцыйнасці аўдыяабсталявання?
Частотная характарыстыка з'яўляецца найважнейшым фактарам у вызначэнні прадукцыйнасці аўдыёабсталявання. Сістэма з роўнай частотнай характарыстыкай будзе аднолькава прайграваць усе частоты, у той час як сістэма з фігурнай частотнай характарыстыкай будзе падкрэсліваць або аслабляць пэўныя частоты. Дызайнеры павінны збалансаваць жаданне пэўнага гуку з неабходнасцю дакладнага і надзейнага выканання.
Чаму частотная характарыстыка мае значэнне ў аўдыёабсталяванні
Калі справа даходзіць да аўдыяабсталявання, частотная характарыстыка - гэта тэхнічны тэрмін, які часта ўжываюць без разумення яго важнасці. Кажучы простымі словамі, частотная характарыстыка адносіцца да здольнасці прылады прайграваць усе тоны ў гукавым сігнале, ад самых нізкіх басовых да самых высокіх высокіх.
Роля частотнай характарыстыкі ў стварэнні добрага гуку
Частотная характарыстыка аўдыяпрылады мае вырашальнае значэнне для вызначэння якасці гуку, які дастаўляецца ў канцы. Прылада з больш плоскай частотнай характарыстыкай лічыцца больш збалансаванай і здольнай выдаваць больш шырокі дыяпазон гукаў, у той час як прылада з фармаванай частотнай характарыстыкай можа быць распрацавана, каб падкрэсліваць або памяншаць акцэнт на пэўных частотах.
Чаму збалансаваная частотная характарыстыка важная
Збалансаваная частотная характарыстыка важная, таму што яна дазваляе прыладзе дакладна прайграваць гукі розных інструментаў і музычных стыляў. Напрыклад, прылада з моцнымі басамі можа быць выдатнай для прайгравання пэўных тыпаў музыкі, але яна можа быць непрыдатнай для запісу або мікшавання частак, якія ўключаюць шмат гукаў верхняга дыяпазону.
Як АЧХ уплывае на прадукцыйнасць
Частотная характарыстыка аўдыяпрылады таксама можа паўплываць на яе агульную прадукцыйнасць рознымі спосабамі. Напрыклад, прылада з нізкачастотнай характарыстыкай можа быць не ў стане прапускаць дастатковую колькасць энергіі для атрымання добрых басоў, у той час як прылада з высокай частотнай характарыстыкай не абавязкова можа вырабляць добрыя нізкія гукі.
Чаму частотная характарыстыка важная ў студыйных умовах
У студыйных умовах частотная характарыстыка яшчэ больш важная, таму што яна можа паўплываць на якасць запісаў, якія ствараюцца. Прылада са збалансаванай частотнай характарыстыкай можа дапамагчы гарантаваць, што запісы будуць дакладнымі і добрым гукам на розных прыладах прайгравання.
Як выбраць аўдыёабсталяванне па АЧХ
Купляючы аўдыёабсталяванне, важна мець на ўвазе частотную характарыстыку. Вось некалькі рэчаў, якія варта ўлічваць:
- Шукайце прылады, якія прапануюць збалансаваную частотную характарыстыку ва ўсім дыяпазоне тонаў.
- Улічвайце тып музыкі або гукаў, якія вы будзеце ствараць або слухаць, і абярыце прыладу, прызначаную для працы з гэтымі частотамі.
- Не захапляйцеся тэхнічнымі дэталямі або характарыстыкамі. Нягледзячы на тое, што важна разумець асновы частотнай характарыстыкі, большасць людзей не змогуць пачуць невялікія адрозненні ў частотнай характарыстыкі паміж рознымі прыладамі.
- Майце на ўвазе, што частотная характарыстыка - гэта толькі адзін з фактараў, які трэба ўлічваць пры выбары аўдыёабсталявання. Іншыя фактары ўключаюць тып ўваходных і выходных сігналаў, якія можа апрацоўваць прылада, узровень дэталізацыі і выразнасці, якія яна прапануе, і агульную якасць гуку, які яна вырабляе.
Вымярэнне і пабудова частотнай характарыстыкі: тэхнічныя падрабязнасці
- Найбольш распаўсюджаны метад прадугледжвае падачу тэставага сігналу на ўваход аўдыёабсталявання і вымярэнне выніковага выхаднога сігналу.
- Іншы метад прадугледжвае выкарыстанне мікрафона для ўлоўлівання гуку, які ствараецца абсталяваннем, і аналізу атрыманага сігналу.
- Абодва метады звычайна ўключаюць выкарыстанне шэрагу тэставых сігналаў на розных частотах, каб ахапіць увесь дыяпазон частот абсталявання.
Пабудова частотнай характарыстыкі
- Частотная характарыстыка звычайна адлюстроўваецца на графіку з частатой па восі х і ўзроўнем па восі у.
- Атрыманы ўчастак можа прымаць розныя формы, у тым ліку плаўную крывую або шэраг прастакутных фігур.
- Графік таксама можа ўключаць інфармацыю аб фазе, якая з'яўляецца адносным часам розных частотных кампанентаў у сігнале.
Тэхнічныя характарыстыкі частотнай вобласці: забеспячэнне абмежаванняў і адсочванне сігналаў
Спецыфікацыі ў частотнай вобласці - гэта тэхнічныя параметры, якія вызначаюць, як сістэма павінна рэагаваць на ўваходныя сігналы на розных частотах. Яны ўводзяць абмежаванні на ўзмацненне сістэмы, адчувальнасць і згасанне перашкод і адсочваюць сігналы, каб пераканацца, што выхад адпавядае патрэбнаму профілю.
Што такое Systune?
Systune - гэта праграмны інструмент, які аўтаматызуе працэс налады спецыфікацый частотнай вобласці для сістэм кіравання. Ён выкарыстоўвае скрыпт з замкнёным цыклам для рэгулявання параметраў сістэмы і адсочвання патрэбнай рэакцыі.
Што такое SISO?
SISO расшыфроўваецца як «адзін уваход, адзін выхад» і адносіцца да сістэм, якія маюць толькі адзін уваход і адзін выхад. Сістэмы SISO падпарадкоўваюцца спецыфікацыям частотнай вобласці, якія накладваюць абмежаванні на іх рэакцыю на ўваходныя сігналы на розных частотах.
Узмацненне - гэта тое ж самае, што ўзмацненне?
Узмацненне і ўзмацненне звязаны, але не адно і тое ж. Узмацненне адносіцца да агульнага павелічэння ўзроўню сігналу, у той час як узмацненне адносіцца да адносіны выхаду да ўваходу на пэўнай частаце. У некаторых выпадках, у залежнасці ад патрабаванняў сістэмы, лепш задаць узмацненне, а не ўзмацненне.
Што такое абмежаванне нормы?
Абмежаванне нормы - гэта тып спецыфікацыі частотнай вобласці, якая накладвае абмежаванні на норму перадаткавай функцыі сістэмы. Гэта карысна для абмежавання агульнай рэакцыі сістэмы, а не яе рэакцыі на пэўных частотах.
Плоская супраць фігурнай АЧХ: што лепш для вашага мікрафона?
Сфарміраваная частотная характарыстыка, з іншага боку, азначае, што мікрафон быў распрацаваны, каб падкрэсліваць або памяншаць акцэнт на пэўных частотах. Гэта можа быць зроблена па розных прычынах, напрыклад, каб кампенсаваць акустыку памяшкання або палепшыць гук пэўнага інструмента. Некаторыя прыклады мікрафонаў з фармаванай частотнай характарыстыкай:
- Shure SM7B: гэты мікрафон мае ўзмоцненыя сярэднія частоты і спад у верхніх частотах, што робіць яго папулярным выбарам для запісу вакалу.
- AKG C414: Гэты мікрафон мае некалькі альтэрнатыўных версій, кожная з рознай формай частотнай характарыстыкі. Гэта дазваляе карыстальніку выбраць версію, якая найлепшым чынам адпавядае яго патрэбам.
Выбар правільнай частотнай характарыстыкі для вашых патрэб
Такім чынам, што лепш: плоская або фігурная АЧХ? Адказ: гэта залежыць ад вашых канкрэтных патрэб. Вось некаторыя моманты, на якія варта звярнуць увагу пры выбары мікрафона:
- Калі вам патрэбны мікрафон, які дакладна прайгравае гук крыніцы, лепш за ўсё выкарыстоўваць плоскую частотную характарыстыку.
- Калі вы запісваеце ў памяшканні з дрэннай акустыкай, мікрафон з фігурнай частотнай характарыстыкай можа дапамагчы гэта кампенсаваць.
- Калі вы запісваеце пэўны інструмент або гук, мікрафон з фармаванай частотнай характарыстыкай, якая падкрэслівае частоты гэтага інструмента або гуку, можа палепшыць выніковы гук.
Варта таксама адзначыць, што некаторыя мікрафоны, такія як знакаміты Neumann U87, маюць крыху павышаную частотную характарыстыку высокага класа. Гэта можа прывесці да больш яркага і дэталёвага гуку, але таксама можа прывесці да большага шуму і запатрабаваць дбайнай апрацоўкі.
Прымяненне частотнай характарыстыкі
АЧХ аўдыёсістэмы з'яўляецца важным фактарам пры распрацоўцы аўдыёабсталявання. Інжынеры павінны пераканацца, што сістэма можа прайграваць патрэбны дыяпазон гукавых частот з дастатковай дакладнасцю і дакладнасцю. Гэта патрабуе роўнай частотнай характарыстыкі з жорсткім допускам, што азначае, што сістэма не павінна аслабляць або падкрэсліваць якія-небудзь пэўныя частоты. Каб дасягнуць гэтага, інжынеры могуць выкарыстоўваць камбінацыю аналагавых і лічбавых фільтраў у залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў сістэмы.
Вымярэнне і аналіз сігналаў
Частотная характарыстыка таксама важная пры вымярэнні і аналізе сігналаў у электронных сістэмах. Інжынеры выкарыстоўваюць крывыя частотнай характарыстыкі, каб паказаць, наколькі добра сістэма прайгравае або аслабляе розныя частоты. Гэтая інфармацыя вельмі важная пры распрацоўцы і тэсціраванні электронных кампанентаў, такіх як узмацняльнікі, мікрафоны і фільтры. Аналізуючы частотную характарыстыку сістэмы, інжынеры могуць разлічыць канечную імпульсную характарыстыку (FIR) сістэмы, што дазваляе ім кампенсаваць любую адвольную частотную характарыстыку.
Сувязь і бесправадныя сістэмы
Частотная характарыстыка таксама важная ў сістэмах сувязі і бесправадной сувязі, такіх як радыё, відэа і сістэмы камутацыі. Інжынеры выкарыстоўваюць крывыя частотнай характарыстыкі, каб паказаць дыяпазон частот, якія сістэма можа перадаваць або прымаць. Гэтая інфармацыя вельмі важная пры распрацоўцы і тэсціраванні антэн і кааксіяльных кабеляў. У бесправадных сістэмах інжынеры таксама павінны ўлічваць інфрагукавыя частоты, якія могуць быць выкліканы землятрусамі або сігналамі электраэнцэфалаграфіі (ЭЭГ).
Патрабаванні да націску і паслаблення
У некаторых прыкладаннях, такіх як прайграванне гуку або разборлівасць гаворкі, можа спатрэбіцца фармаваная частотная характарыстыка. Напрыклад, пэўны тып музыкі можа запатрабаваць большага акцэнту на басавых частотах, у той час як сістэма разборлівасці маўлення можа запатрабаваць большага акцэнту на сярэдніх частотах. У гэтых выпадках інжынеры могуць выкарыстоўваць фільтры для фарміравання частотнай характарыстыкі сістэмы ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі. Аднак важна пераканацца, што сфарміраваны адказ не прывядзе да дрэннай дакладнасці або разборлівасці.
Абарона і апавяшчэнне
Частотная характарыстыка таксама важная для абароны электронных кампанентаў ад пашкоджанняў. Напрыклад, гучнагаварыцель можа мець частотную характарыстыку, якая выходзіць за межы чутнага дыяпазону, што можа пашкодзіць калонку, калі яна кіруецца сігналам, які змяшчае інфрагукавыя або ультрагукавыя частоты. Каб прадухіліць гэта, інжынеры могуць выкарыстоўваць фільтры для абмежавання частотнай характарыстыкі ўваходнага сігналу. Акрамя таго, частотная характарыстыка можа быць выкарыстана для паведамлення карыстальнікаў аб магчымых праблемах у сістэме. Напрыклад, раптоўная змена частотнай характарыстыкі сістэмы можа сведчыць аб няспраўнасці кампанента або няшчыльным злучэнні.
заключэнне
Такім чынам, частотная характарыстыка - гэта паказчык таго, наколькі добра дынамік або аўдыяабсталяванне прайгравае розныя частоты. Гэта вырашальны фактар пры выбары патрэбнага абсталявання для гуку, якога вы хочаце дасягнуць.
Такім чынам, цяпер вы ведаеце, што такое частотная характарыстыка і як яе вымераць. Я спадзяюся, што гэта кіраўніцтва адказала на ўсе вашы пытанні і дапамагло вам даведацца больш аб гэтым важным аспекце аўдыёабсталявання.
Я Йост Нуссельдэр, заснавальнік Neaera і маркетынг кантэнту, тата, і люблю выпрабоўваць новае абсталяванне з гітарай у цэнтры майго захаплення, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2020 года каб дапамагчы верным чытачам парадамі па запісе і гітары.
