Tíðniviðbrögð er megindleg mælikvarði á úttaksróf kerfis eða tækis sem svar við áreiti og er notað til að lýsa gangverki kerfisins. Það er mælikvarði á stærð og fasa framleiðslunnar sem fall af tíðni, í samanburði við inntakið. Í einföldustu orðum, ef a sinus bylgja er sprautað inn í kerfi á tiltekinni tíðni, línulegt kerfi mun bregðast við sömu tíðni með ákveðinni stærðargráðu og ákveðnu fasahorni miðað við inntakið. Einnig fyrir línulegt kerfi mun tvöföldun amplitude inntaksins tvöfalda amplitude úttaksins. Að auki, ef kerfið er tímaóbreytt, þá mun tíðniviðbrögðin heldur ekki breytast með tímanum. Tvær umsóknir um tíðnisvarsgreiningu eru tengdar en hafa mismunandi markmið. Fyrir hljóðkerfi gæti markmiðið verið að endurskapa inntaksmerkið án röskunar. Það myndi krefjast samræmdrar (flatrar) stærðar svars upp að bandbreiddartakmörkun kerfisins, með merkinu seinkað um nákvæmlega sama tíma á öllum tíðnum. Sá tími gæti verið sekúndur, vikur eða mánuðir ef um er að ræða hljóðritaða miðla. Aftur á móti, fyrir endurgjöfartæki sem notað er til að stjórna kraftmiklu kerfi, er markmiðið að gefa lokaða lykkjukerfinu betri svörun samanborið við ógreidda kerfið. Endurgjöfin þarf almennt að bregðast við gangverki kerfisins innan mjög fárra sveiflulota (venjulega minna en eina heila lotu) og með ákveðnu fasahorni miðað við skipað stjórninntak. Fyrir endurgjöf um nægilega mögnun, getur það að fá fasahornið rangt leitt til óstöðugleika fyrir opið lykkja stöðugt kerfi, eða bilun í að koma á stöðugleika kerfis sem er opið lykkja óstöðugt. Hægt er að nota stafrænar síur fyrir bæði hljóðkerfi og endurgjöfarstýringarkerfi, en þar sem markmiðin eru mismunandi, munu fasaeiginleikar síanna almennt vera verulega ólíkir fyrir forritin tvö.
Í þessari grein mun ég útskýra hvað tíðni svörun er, hvernig það hefur áhrif á hljóðið og hvernig þú getur mælt það. Auk þess mun ég deila nokkrum ábendingum um hvernig á að fá bestu tíðni svörun frá hljóðbúnaðinum þínum.
Skilningur á tíðnisviðbrögðum: Lykillinn að frammistöðu hljóðbúnaðar
Tíðni svörun er hugtak sem notað er til að lýsa því hvernig hljóðkerfi bregst við mismunandi tíðni merki. Í einföldu máli vísar það til þess hversu vel hljóðkerfi endurskapar hljóð á ýmsum tíðnisviðum.
Hvernig er tíðnisvar beitt í hönnun hljóðbúnaðar?
Hönnuðir nota tíðnisvarsmælingar til að hanna hljóðbúnað sem starfar á línulegan og fyrirsjáanlegan hátt. Þeir nota síur, magnara og aðrar hringrásir til að móta tíðniviðbrögðin til að ná fram tilteknu hljóði eða til að bæta fyrir annmarka í kerfinu.
Hvað er Fourier umbreytingin?
Fourier umbreytingin er stærðfræðileg aðferð sem notuð er til að tákna merki með tilliti til tíðniþátta þess. Það er notað til að skipta merki í tíðni þess og amplitudur, sem síðan er hægt að teikna á tíðniviðbragðsferil.
Hvert er sambandið milli tíðnisvars og merkjavinnslu?
Tíðnisvörun er nauðsynlegt hugtak í merkjavinnslu vegna þess að það lýsir því hvernig kerfi bregst við mismunandi tíðni merkja. Merkjavinnsluaðferðir eins og síun og margföldun eru notuð til að vinna með tíðniviðbrögð kerfis til að ná fram tilteknu hljóði eða áhrifum.
Hvert er hlutverk tíðnisvörunar í frammistöðu hljóðbúnaðar?
Tíðnisvörun er mikilvægur þáttur í því að ákvarða frammistöðu hljóðbúnaðar. Kerfi með flatri tíðni svörun mun endurskapa allar tíðnir jafnt, en kerfi með mótaða tíðni svörun mun leggja áherslu á eða deyfa ákveðnar tíðnir. Hönnuðir verða að halda jafnvægi á lönguninni eftir tilteknu hljóði og þörfinni fyrir nákvæma og áreiðanlega frammistöðu.
Hvers vegna tíðni svörun skiptir máli í hljóðbúnaði
Þegar kemur að hljóðbúnaði er tíðni svörun tæknilegt hugtak sem oft er fleygt út án þess að fólk geri sér fyllilega grein fyrir mikilvægi þess. Í einföldu máli vísar tíðniviðbrögð til getu tækis til að endurskapa alla tóna í hljóðmerki, frá lægstu bassatónum til hæstu diskartóna.
Hlutverk tíðnisviðs við að framleiða gott hljóð
Tíðnisvörun hljóðtækis skiptir sköpum við að ákvarða gæði hljóðsins sem er afhent í lokin. Tæki með flatari tíðnisvar er talið vera meira jafnvægi og fært um að framleiða breiðari hljóðsvið, en tæki með mótaða tíðnisvar getur verið hannað til að leggja áherslu á eða draga úr áherslu á ákveðnar tíðnir.
Hvers vegna jafnvægi tíðnisviðs er mikilvægt
Jafnt tíðnisvið er mikilvægt vegna þess að það gerir tækinu kleift að endurskapa hljóð mismunandi hljóðfæra og tónlistarstíla nákvæmlega. Til dæmis getur tæki með sterka bassasvörun verið frábært til að spila ákveðnar tegundir tónlistar, en það hentar kannski ekki til að taka upp eða blanda saman verkum sem innihalda mikið af efri tónum.
Hvernig tíðni svörun hefur áhrif á árangur
Tíðnisvörun hljóðtækis getur einnig haft áhrif á heildarframmistöðu þess á ýmsa vegu. Til dæmis getur tæki með lágtíðnissvörun ekki sent nægilega orku til að framleiða góða bassahljóð, á meðan tæki með hátíðnisvar getur ekki endilega framkallað góð lághljóð.
Hvers vegna tíðni svörun er mikilvæg í vinnustofu umhverfi
Í hljóðveri er tíðni svörun enn mikilvægari vegna þess að það getur haft áhrif á gæði upptökunnar sem eru framleiddar. Tæki með jafnvægi á tíðnisviðbrögðum getur hjálpað til við að tryggja að upptökurnar séu nákvæmar og hljómi vel í fjölmörgum spilunartækjum.
Hvernig á að velja hljóðbúnað byggt á tíðniviðbrögðum
Þegar þú verslar hljóðbúnað er mikilvægt að hafa tíðnisvar í huga. Hér eru nokkur atriði sem þarf að huga að:
- Leitaðu að tækjum sem bjóða upp á jafnvægi tíðnisvörunar yfir allt tónsviðið.
- Hugleiddu hvers konar tónlist eða hljóð þú munt framleiða eða hlusta á og veldu tæki sem er hannað til að takast á við þessar tilteknu tíðnir.
- Ekki festast of mikið í tæknilegum smáatriðum eða forskriftum. Þó að það sé mikilvægt að skilja grunnatriði tíðnisvörunar, munu flestir ekki geta heyrt smá mun á tíðni svörun milli mismunandi tækja.
- Hafðu í huga að tíðni svörun er aðeins einn þáttur sem þarf að hafa í huga þegar þú velur hljóðbúnað. Aðrir þættir eru tegund inntaks- og úttaksmerkja sem tækið ræður við, hversu smáatriði og skýrleiki það býður upp á og heildargæði hljóðsins sem það framleiðir.
Mæling og samsæri á tíðniviðbrögðum: Tæknilegar upplýsingar
- Algengasta aðferðin felst í því að beita prófunarmerki á inntak hljóðbúnaðarins og mæla útgangsmerkið sem myndast.
- Önnur aðferð felur í sér að nota hljóðnema til að taka upp hljóðið sem búnaðurinn framleiðir og greina merkið sem myndast.
- Báðar aðferðirnar fela venjulega í sér að nota röð af prófunarmerkjum á mismunandi tíðni til að ná yfir allt tíðnisvið búnaðarins.
Tíðnisvarsteikning
- Tíðni svörun er venjulega teiknuð á línurit með tíðni á x-ás og stigi á y-ás.
- Söguþráðurinn sem myndast getur tekið á sig mismunandi form, þar á meðal sléttan feril eða röð af rétthyrndum formum.
- Söguþráðurinn getur einnig innihaldið upplýsingar um fasa, sem er hlutfallsleg tímasetning mismunandi tíðniþátta í merkinu.
Frequency Domain Specifications: Framfylgja takmörkunum og rekja merki
Tíðni léns forskriftir eru tæknilegar breytur sem tilgreina hvernig kerfi ætti að bregðast við inntaksmerkjum á mismunandi tíðni. Þeir framfylgja takmörkunum á ávinningi, næmni og dempun kerfisins á truflunum og rekja merki til að tryggja að úttakið passi við æskilegt snið.
Hvað er Systune?
Systune er hugbúnaðartæki sem gerir sjálfvirkan ferlið við að stilla forskriftir tíðnisviðs fyrir stýrikerfi. Það notar lokaða lykkju forskrift til að stilla færibreytur kerfisins og fylgjast með viðeigandi svörun.
Hvað er SISO?
SISO stendur fyrir „single-input, single-output,“ og vísar til kerfa sem hafa aðeins eitt inntak og eitt úttak. SISO kerfi eru háð forskriftum um tíðnisvið, sem framfylgja takmörkunum á viðbrögðum þeirra við inntaksmerkjum á mismunandi tíðnum.
Er mögnun það sama og hagnaður?
Mögnun og ávinningur eru skyld, en ekki það sama. Mögnun vísar til heildaraukningar á merkjastigi, en ávinningur vísar til hlutfalls úttaks og inntaks á tiltekinni tíðni. Í sumum tilfellum getur verið æskilegra að tilgreina mögnun í stað ávinnings, allt eftir kröfum kerfisins.
Hvað er Norm Constraint?
Norm constraint er tegund tíðnisviðsskilgreiningar sem framfylgir takmörkunum á normi flutningsvirkni kerfisins. Þetta er gagnlegt til að takmarka heildarsvörun kerfisins, frekar en svörun þess á ákveðnum tíðnum.
Flat vs mótað tíðnisviðbrögð: Hver er betra fyrir hljóðnemann þinn?
Mótuð tíðni svörun þýðir aftur á móti að hljóðneminn hefur verið hannaður til að leggja áherslu á eða draga úr áherslu á ákveðnar tíðnir. Þetta er hægt að gera af ýmsum ástæðum, eins og til að jafna upp hljóðeinangrun herbergis eða til að bæta hljóð tiltekins hljóðfæris. Nokkur dæmi um hljóðnema með löguðu tíðnisviðbrögðum eru:
- Shure SM7B: Þessi hljóðnemi er með aukið millisvið og aflækkun á efri tíðnum, sem gerir hann að vinsælum valkostum til að taka upp söng.
- AKG C414: Þessi hljóðnemi hefur margar aðrar útgáfur, hver með mismunandi lögun tíðnisviðs. Þetta gerir notandanum kleift að velja þá útgáfu sem hentar þörfum þeirra best.
Velja rétta tíðniviðbrögð fyrir þínum þörfum
Svo, hvað er betra: flatt eða mótað tíðnisviðbrögð? Svarið er, það fer eftir sérstökum þörfum þínum. Hér eru nokkur atriði sem þarf að hafa í huga þegar þú velur hljóðnema:
- Ef þú vilt hljóðnema sem endurskapar hljóð upprunans nákvæmlega, þá er flatt tíðnisvar leiðin til að fara.
- Ef þú ert að taka upp í herbergi með lélegri hljóðvist getur hljóðnemi með mótaða tíðni svara hjálpað til við að bæta upp þetta.
- Ef þú ert að taka upp ákveðið hljóðfæri eða hljóð getur hljóðnemi með mótaða tíðniviðbrögðum sem leggur áherslu á tíðni þess hljóðfæris eða hljóðs bætt hljóðið sem myndast.
Það er líka athyglisvert að sumir hljóðnemar, eins og hinn frægi Neumann U87, hafa örlítið aukna hágæða tíðni svörun. Þetta getur leitt til bjartara og nákvæmara hljóðs en getur líka leitt til meiri hávaða og krefst vandaðrar vinnslu.
Umsóknir um tíðni svörun
Tíðnisvörun hljóðkerfis er mikilvægur þáttur í hönnun hljóðbúnaðar. Verkfræðingar þurfa að tryggja að kerfið geti endurskapað æskilegt svið heyranlegra tíðna með nægri nákvæmni og tryggð. Þetta krefst flatrar tíðnisvörunar með þéttum vikmörkum, sem þýðir að kerfið ætti ekki að deyfa eða leggja áherslu á sérstakar tíðnir. Til að ná þessu geta verkfræðingar notað blöndu af hliðstæðum og stafrænum síum, allt eftir sérstökum kröfum kerfisins.
Mæla og greina merki
Tíðnisvörun er einnig mikilvæg við mælingu og greiningu merkja í rafeindakerfum. Verkfræðingar nota tíðniviðbragðsferla til að gefa til kynna hversu vel kerfi endurskapar eða dregur úr mismunandi tíðni. Þessar upplýsingar eru mikilvægar við hönnun og prófun rafeindaíhluta, svo sem magnara, hljóðnema og síur. Með því að greina tíðniviðbrögð kerfis geta verkfræðingar reiknað út endanlegt hvatsviðbragð (FIR) kerfisins, sem gerir þeim kleift að bæta upp fyrir hvers kyns handahófskennd tíðniviðbrögð.
Fjarskipti og þráðlaus kerfi
Tíðnisvörun er einnig mikilvæg í fjarskipta- og þráðlausum kerfum, svo sem útvarps-, myndbands- og skiptikerfum. Verkfræðingar nota tíðniviðbragðsferla til að gefa til kynna tíðnisvið sem kerfi getur sent eða tekið á móti. Þessar upplýsingar eru mikilvægar við hönnun og prófun loftneta og kóaxkapla. Í þráðlausum kerfum þurfa verkfræðingar einnig að huga að innrahljóðtíðni sem getur stafað af jarðskjálftum eða rafheilagreiningu (EEG) merkjum.
Kröfur um áherslur og deyfingu
Í sumum forritum, eins og hljóðafritun eða talskiljanleika, gæti verið óskað eftir mótuðu tíðnisviði. Til dæmis gæti tiltekin tegund tónlistar krafist meiri áherslu á bassatíðnirnar, en talskilningskerfi gæti þurft meiri áherslu á millisviðstíðnirnar. Í þessum tilvikum geta verkfræðingar notað síur til að móta tíðniviðbrögð kerfisins til að uppfylla sérstakar kröfur. Hins vegar er mikilvægt að tryggja að mótuð svörun leiði ekki til lélegrar trúmennsku eða skiljanleika.
Vernd og tilkynning
Tíðniviðbrögð eru einnig mikilvæg til að vernda rafeindaíhluti gegn skemmdum. Til dæmis getur hátalari verið með tíðnisvörun sem nær út fyrir hljóðsviðið, sem getur skemmt hátalarann ef hann er knúinn með merki sem inniheldur infrasonic eða ultrasonic tíðni. Til að koma í veg fyrir þetta geta verkfræðingar notað síur til að takmarka tíðnisvar inntaksmerkisins. Auk þess er hægt að nota tíðnisvar til að tilkynna notendum um hugsanleg vandamál í kerfi. Til dæmis getur skyndileg breyting á tíðniviðbrögðum kerfis bent til gallaðs íhluts eða lausrar tengingar.
Niðurstaða
Svo, tíðni svörun er mælikvarði á hversu vel hátalari eða hljóðbúnaður endurskapar mismunandi tíðni. Það er afgerandi þáttur þegar þú velur réttan búnað fyrir hljóðið sem þú vilt ná fram.
Svo, nú veistu hvað tíðni svörun er og hvernig á að mæla það. Ég vona að þessi handbók hafi svarað öllum spurningum þínum og hjálpað þér að læra meira um þennan mikilvæga þátt hljóðbúnaðar.
Ég er Joost Nusselder, stofnandi Neaera og efnismarkaður, pabbi og elska að prófa nýjan búnað með gítar í hjarta ástríðu minnar, og ásamt teyminu mínu hef ég verið að búa til ítarlegar blogggreinar síðan 2020 til að aðstoða dygga lesendur með upptökur og gítarráð.
