ตาม GOST "กระป๋อง" (16122-78) ระบบเสียงทุกประเภทมีลักษณะเฉพาะด้วยตัวบ่งชี้เช่นความไวช่วงความถี่ที่ทำซ้ำและความไม่สม่ำเสมอของการตอบสนองความถี่แอมพลิจูด (AFC) ในช่วงนี้ คุณควรใส่ใจอะไรเป็นอันดับแรก? และทุกสิ่งสามารถตรวจสอบได้ด้วยพีชคณิตหรือไม่?

ความไววัดโดยการใช้แรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ที่มีแอมพลิจูด 1 V ของความถี่ที่แน่นอนกับระบบเสียง ในขณะที่ไมโครโฟนอยู่ห่างจาก 1 ม. จากนั้นทำการวัดความดันเสียงที่พัฒนาตามลำดับทีละขั้นตอน ช่วงความถี่เสียง (โดยค่าเริ่มต้น 20–20,000 Hz) เราจะได้การตอบสนองความถี่ตามความไว

ช่วงของความถี่ที่สร้างซ้ำจะพิจารณาจากการตอบสนองความถี่ที่ได้รับ ตัวอย่างเช่น หากในภูมิภาคความถี่ต่ำ การกลิ้งทั่วโลกเริ่มต้นที่ 100 Hz ถึง –40 dB ที่ 60 Hz ขีดจำกัดล่างของช่วงการทำงานจะขึ้นอยู่กับการม้วนออกที่แน่นอนที่ระบุโดย กฎเกณฑ์ที่ใช้ในประเทศใดประเทศหนึ่ง ดังนั้น ในตัวอย่างของเรา ขีดจำกัดล่างของช่วงโชคร้ายอาจเป็น 80 Hz หรืออาจเป็น 70 Hz ตามกฎกำหนด

ความไม่สม่ำเสมอของการตอบสนองความถี่ได้รับการคำนวณคล้ายกับค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานในสถิติทางคณิตศาสตร์ กล่าวคือ ขั้นแรกให้ประมาณค่าแอมพลิจูดเฉลี่ยภายในช่วงความถี่ จากนั้นจึงประมาณความไม่สม่ำเสมอของเส้นโค้งการตอบสนองความถี่รอบค่าเฉลี่ยที่ได้รับ ยิ่งความไม่สม่ำเสมอมากเท่าไรก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น ตามหลักการแล้ว การตอบสนองความถี่จะเป็นเส้นตรงที่ไม่มีความชัน แต่ในโลกแห่งความเป็นจริงไม่มีอุดมคติใดอยู่

การใช้การตอบสนองความถี่ที่วัดด้วยความไวนั้นสะดวกในการประเมินความไม่สม่ำเสมอ แต่จะยอมรับไม่ได้โดยสิ้นเชิงเมื่อเปรียบเทียบระบบเสียงที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่างกัน ซึ่งในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับความถี่ ผลที่ตามมาของความต้านทานที่แตกต่างกัน ระบบลำโพงจึงใช้พลังงานที่แตกต่างกันเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าเท่ากัน (สามารถดูความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง ความต้านทาน กระแสไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าได้ในหนังสือเรียนฟิสิกส์) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าแอมพลิจูดเฉลี่ย "ในแง่ของความไว" สำหรับระบบเสียงดังกล่าว หากพูดอย่างอ่อนโยนคือ "บางส่วนสำหรับไม้ บางส่วนสำหรับไม้" ดังนั้น เมื่อทำการวัดการตอบสนองความถี่ International Electrotechnical Commission (IEC) กำหนดให้ต้องจ่ายพลังงานไฟฟ้าเท่ากับ 1 W แทนที่จะเป็นแรงดันไฟฟ้า ระบบเสียงจะปล่อยพลัง (เสียง) ที่แตกต่างกันออกไปโดยประมาณ ตามประสิทธิภาพ "ส่วนตัว" ที่ความถี่ที่ต่างกัน

ฉันขอทราบว่าแนวคิดเรื่องความอ่อนไหว "ต่างประเทศ" ค่อนข้างแตกต่างจากสิ่งที่เราสืบทอดมาจากสมัยสหภาพโซเวียต ความไว "ในทางของพวกเขา" วัดเป็นเดซิเบล (dB) และ "ของเรา" วัดเป็นปาสคาล (N/m2) การคำนวณใหม่ไม่ใช่เรื่องยากจากระดับความดันเสียงเป็นศูนย์ที่ค่อนข้างมาตรฐาน (210–5 Pa)

การกล่าวถึงเป็นพิเศษต้องใช้ความละเอียดความถี่ที่เหมาะสมที่สุด หรือพูดง่ายๆ คือขั้นตอนระหว่างจุดที่วัดได้ของการตอบสนองความถี่ ในบางครั้ง มิเตอร์การตอบสนองความถี่ที่ควบคุมด้วยมาตรฐานที่มีความเชี่ยวชาญสูงจะเต็มไปด้วยฝุ่นซึ่งถูกสร้างขึ้นบนฐานอะนาล็อกและจะส่งผ่านช่วงความถี่ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงได้รับการพึ่งพาความถี่ที่ใกล้เคียงกับลอการิทึม ในการตอบสนองความถี่ "แอนะล็อก" ความละเอียดที่ความถี่ต่ำจะดี แต่ที่ความถี่สูงจะมีค่าต่ำ (ความเร็วการเคลื่อนที่มีสูงเกินไปสำหรับเครื่องบันทึกที่จะสามารถบันทึกแอมพลิจูดของสัญญาณจากไมโครโฟนได้อย่างพิถีพิถัน) ตารางความเร็วถูกกำหนดโดยกฎที่ได้รับอนุมัติ และแน่นอน โดยความสามารถแบบไดนามิกของอุปกรณ์อะนาล็อก การตอบสนองความถี่ขั้นสูงในปัจจุบันคำนวณโดยใช้เครื่องวิเคราะห์เสียงพิเศษ ซึ่งมีทั้งดิจิตอลความแม่นยำสูงและอนาล็อกเสียงรบกวนต่ำอยู่ร่วมกัน เครื่องวิเคราะห์เสียงคุณภาพสูงที่ตรงตามข้อกำหนดการวัดระดับสากลทั้งหมดมีราคาแพงจนเหลือเชื่อ ไม่ใช่ทุก บริษัท ในรัสเซียที่สามารถซื้อเครื่องวิเคราะห์การวัดได้โดยจ่ายเงินเท่ากันกับรถยนต์ต่างประเทศรุ่นใหม่ เพื่อให้ภาพสมบูรณ์ ฉันจะพูดถึงราคาของไมโครโฟนวัดพร้อมปรีแอมพลิฟายเออร์ (ไม่รวมอยู่ในแพ็คเกจเครื่องวิเคราะห์): ยังคงต้องพบกับเอเวอร์กรีนสองพันชนิด แต่วิธีการวัดอันชาญฉลาดทำให้ในกรณีส่วนใหญ่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้กล้องลดทอนเสียง เนื่องจากต้นทุนในการวัดการตอบสนองความถี่ของระบบเสียงนั้นเสียหายมาก ความละเอียดความถี่ของเครื่องวิเคราะห์ดังกล่าวเกินกว่าที่กำหนดโดยกฎปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย อย่างไรก็ตาม ความถี่จะเปลี่ยนเป็นเส้นตรง (!) ซึ่งให้ข้อดีมากมาย จากนั้นเครื่องวิเคราะห์จะคำนวณอาร์เรย์ที่สะสมใหม่เป็นสเกลลอการิทึมเพื่อแสดงบนกราฟมาตรฐาน

เมื่อจำลองการตอบสนองความถี่ในซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์ (โดยใช้การ์ดเสียง) สัญญาณออสซิลเลเตอร์หลักจะถูกแทนที่ด้วยสัญญาณจำลองแบบดิจิทัล ตามกฎแล้วจะใช้โทนเสียงแบบกวาดซึ่งไหลผ่านความถี่เสียงทั้งหมดอย่างราบรื่น ในสัญญาณจำลอง ความถี่เสียงจะเพิ่มขึ้นเกือบเท่ากับเครื่องวัดการตอบสนองความถี่แบบคลาสสิก สัญญาณดิจิทัลนี้เล่นแบบเรียลไทม์ (โดยไม่หยุด) และ DAC ของการ์ดเสียงจะสร้างสัญญาณอะนาล็อกซึ่งส่ง (ผ่านเครื่องขยายเสียง) ​​ไปยังลำโพง จากนั้นเสียงที่ปล่อยออกมาจากลำโพงจะถูกตรวจจับผ่านไมโครโฟนที่มีปรีแอมป์และบันทึกโดยใช้ ADC ของการ์ดเสียงเดียวกัน เป็นที่ชัดเจนว่าการ์ดจะต้องเป็นแบบฟูลดูเพล็กซ์อย่างแท้จริงเพื่อที่จะบันทึกเสียงและบันทึกเสียงพร้อมกัน (อันที่จริงมีความล่าช้า) ทรานสดิวเซอร์ แอมพลิฟายเออร์ และไมโครโฟนแต่ละตัว (รวมถึงห้องที่ใช้เป็นตัวสะท้อนเสียง) มีการตอบสนองความถี่ของตัวเอง ดังนั้นเพื่อให้ได้คุณลักษณะที่ถูกต้องของลำโพง การตอบสนองความถี่ของทรานสดิวเซอร์ทั้งหมดจะต้องเหมาะสมที่สุด หรือการเบี่ยงเบนทั้งหมดจะต้อง จะถูกนำมาพิจารณา สัญญาณที่บันทึกแบบดิจิทัลจะถูกประมวลผลทันทีโดยโปรแกรมที่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปทั้งขนาดสูงสุดหรือกำลัง RMS ของสัญญาณที่บันทึกไว้ และเนื่องจากเป็นที่ทราบล่วงหน้าว่าความถี่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในสัญญาณนี้ การตอบสนองความถี่จึงดูเหมือนอยู่ในกระเป๋าของคุณแล้ว อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สามารถกำหนดทั้งขนาดสูงสุดและกำลัง rms ได้อย่างถูกต้อง คุณต้องกำหนดช่วงเวลาที่จะคำนวณสิ่งเหล่านี้ หากคุณตั้งค่าช่วงเวลาสั้นๆ คุณจะได้รับการตอบสนองความถี่ที่ใกล้เคียงกับความถี่จริง แต่จะถูกบิดเบือนจากความผิดปกติที่ไม่ดีทุกประเภท หากคุณตั้งช่วงเวลาไว้สูง คุณจะได้รับการตอบสนองความถี่ที่ไม่มีอะไรเหมือนกันกับความถี่จริง แต่จะราบรื่น ตีความได้ง่ายแม้จะใช้กาน้ำชาก็ตาม ยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีของช่วงเวลาที่คงที่ ข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุดจากการหวีและการปรับระดับจะเกิดขึ้นเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นแบบลอการิทึม เป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อปรับปรุงความละเอียดความถี่ สัญญาณจำลองจะต้องยาวขึ้น และสิ่งนี้จะนำไปสู่การละเมิดกฎ "ที่ใช้บังคับ" ในการวัดการตอบสนองความถี่

มีความละเอียดอ่อนอีกอย่างหนึ่ง อุปกรณ์ทางกายภาพใดๆ ก็ตามจะมีความล่าช้าในการตอบสนอง โดยเฉพาะกรวยลำโพงไม่สามารถตอบสนองต่อสิ่งรบกวนได้ในทันที ยิ่งมวลของดิฟฟิวเซอร์มีมากและระบบกันสะเทือนของดิฟฟิวเซอร์ก็จะยิ่งแข็งขึ้น ปฏิกิริยาก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น มอง "ใต้แว่นขยาย" ที่การตอบสนองของไมโครโฟนเมื่อเวลาผ่านไป เช่น ที่การกระแทก แล้วคุณจะเห็นกระบวนการชั่วคราวที่ซับซ้อนมาก แม้จะมีปัญหาที่ระบุไว้ แต่การจำลองด้วยซอฟต์แวร์ทำให้สามารถคำนวณการตอบสนองความถี่ได้ค่อนข้างใกล้เคียงกับมาตรฐาน แต่ตอนนี้เรากำลังพูดถึงเรื่องอื่น ดูเหมือนว่ามาตรฐานจะล้าสมัย! แน่นอน คุณสามารถจำลองมิเตอร์ตอบสนองความถี่ของฮาร์ดแวร์ยุคก่อนประวัติศาสตร์โดยทางโปรแกรมได้ดีขึ้นเรื่อยๆ ต่อไปได้ แต่มาดูที่ต้นตอกัน ด้วยการเพิ่มความละเอียดความถี่ คุณจะได้รับคำอธิบายที่ชัดเจนว่าล่ามตอบสนองความถี่จำนวนมากพยายามค้นหาอะไรมานานหลายทศวรรษ

สิ่งที่ยากและร้ายกาจที่สุดคือเรื่องนี้ ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้ว โดยหลักการแล้วเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุความถี่และเวลาพร้อมกันอย่างแม่นยำ (สิ่งที่เรียกว่าความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก) นั่นคือในการกำหนดค่าความถี่จำเป็นต้องสังเกตสัญญาณเป็นระยะเวลาพอสมควร ยิ่งช่องว่างนี้ใหญ่ขึ้นเท่าใด ความถี่ก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกันด้วย และเนื่องจากความถี่ในสัญญาณกวาดทดสอบมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ข้อผิดพลาดจะน้อยลงเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นช้าลง กราฟของการเปลี่ยนแปลงค่าความถี่เป็นที่รู้จักอย่างแม่นยำเนื่องจากรวมอยู่ในขั้นตอนซอฟต์แวร์สำหรับสร้างสัญญาณทดสอบหรือไฟล์เสียง อย่างหลังกำลังสับสน ความถี่ในสัญญาณที่ไมโครโฟนบันทึกจะลอยสัมพันธ์กับสัญญาณจำลองและเสียงพูด เนื่องจากมีการแปลงสัญญาณระดับกลางจำนวนมาก อีกครั้งเรามาถึงความจำเป็นในการชะลอการเปลี่ยนแปลงความถี่ในสัญญาณกวาด

แทนที่จะใช้สัญญาณทดสอบโทนเสียงแบบเลื่อน มักใช้สัญญาณรบกวนสีขาว ทั้งปลอดภัยกว่าสำหรับผู้พูดและง่ายกว่าจากมุมมองของการประมวลผล แต่... มี "แต่" อยู่บ้างอีกครั้ง ขั้นตอนการแปลงฟูเรียร์แบบเร็ว (FFT) ใช้เพื่อแยกสัญญาณที่บันทึกไว้ออกเป็นสเปกตรัม เพื่อลดข้อผิดพลาดในลักษณะสุ่มให้เหลือน้อยที่สุด จำเป็นต้องหาค่าเฉลี่ยผลลัพธ์ FFT ที่ได้รับในเวลาที่ต่างกัน ยิ่งสเปกตรัมมีค่าเฉลี่ยมากเท่าใด ข้อผิดพลาดในการคำนวณการตอบสนองความถี่ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เพื่อปรับปรุงความละเอียดความถี่ ความยาวของกรอบเวลาสำหรับ FFT จะเพิ่มขึ้น กล่าวคือ ขนาดตัวอย่างจะเพิ่มขึ้น ด้วยความพยายามที่จะให้ได้ความละเอียดสูงที่ความถี่ต่ำ ขนาดตัวอย่างจึงเพิ่มขึ้นเป็น 65536 อย่างไรก็ตาม ที่ความถี่ต่ำ ลำโพงจะส่งเสียงเป็นส่วนประกอบของสัญญาณรบกวนสีขาวพร้อมพลังเสียงที่ลดลง และสิ่งนี้นำไปสู่การอุดตันอย่างไม่น่าเชื่อในความถี่ต่ำของการตอบสนองความถี่ดังกล่าว

สุดท้าย การตอบสนองความถี่สามารถรับได้โดยการสร้างพัลส์เดลต้าและคำนวณขนาดของ FFT เชิงซ้อนจากฟังก์ชันการถ่ายโอนที่บันทึกไว้ ที่นี่คุณจะต้องเลือกช่วงการเกิดซ้ำของพัลส์เพื่อลดข้อผิดพลาดโดยการหาค่าเฉลี่ยของสเปกตรัม ด้วยเหตุผลหลายประการ วิธีนี้เหมาะสำหรับ ADC มากกว่าระบบลำโพง

เป็นเรื่องง่ายที่จะคาดเดาว่าคุณลักษณะทั้งสามที่ระบุไว้ข้างต้นเป็นการประมาณค่าคงที่ กล่าวคือ ไม่ได้คำนึงถึงไดนามิกของระบบเสียง “นั่นคือสิ่งที่สุนัขค้นหา!” ผู้เชี่ยวชาญ (ทั้งคนที่เรียนรู้ด้วยตนเองที่มีพรสวรรค์และคนเย่อหยิ่งที่มาจากคนรักดนตรี) มักจะพยายามตีความซิกแซ็กของการตอบสนองความถี่อย่างไม่คลุมเครือ โดยดูเอกสารโกงของผู้อื่น และรับคำแนะนำจากความรู้สึกทางเสียงของตนเอง การตีความเป็นงานที่ไม่เห็นคุณค่า เนื่องจากการตอบสนองความถี่ของระบบเสียงสองระบบสามารถคล้ายกันได้เหมือนฝาแฝด และระบบเหล่านี้จะให้เสียงที่แตกต่างกัน และไม่ใช่ความจริงที่ว่าลำโพงที่มีเสียงเหมือนกันในทุกกรณีจะมีการตอบสนองความถี่เหมือนถั่วสองตัวในพ็อด อนิจจาไม่มีความแน่นอนที่เข้มงวดที่นี่ ปรากฎว่าไม่มีใครต้องการการตอบสนองความถี่ที่วัดได้และพวกเขาไม่ได้พูดอะไรเลย? ไม่ นั่นไม่เป็นความจริง คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าการตอบสนองความถี่มาตรฐานนั้นเป็นเพียงการสะท้อนความเป็นจริงที่เรียบง่ายตามเงื่อนไข (ในลักษณะที่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของนักแสดงหยาบ) แม้ว่าจะดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามกฎบางอย่าง แต่ฉันทราบก็มีเงื่อนไขเช่นกัน บางครั้งความใกล้เคียงของการตอบสนองความถี่ที่ได้รับกับการตอบสนองความถี่ที่แท้จริงนั้นดีมาก และบางครั้งก็แย่มาก มาทำความเข้าใจกัน: แม้ว่าการตอบสนองความถี่จะเป็นผลมาจากการประเมินและการวัดตามวัตถุประสงค์ แต่การตีความนั้นเป็นเรื่องส่วนตัว เช่น “กฎหมายเป็นอุปสรรคอะไรเช่นนี้ หันไปทางไหนก็ออกมานั่นแหละ” กล่าวอีกนัยหนึ่ง กราฟการตอบสนองความถี่ของแขกนั้นคล้ายกับข้อความแสดงข้อผิดพลาดที่ออกโดย Windows ในปัจจุบัน: มีเพียงผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์เท่านั้นที่สามารถระบุได้ว่าเป็นข้อความเท็จหรือไม่ เรื่องไร้สาระโดยสมบูรณ์ หรือการผสมผสานระหว่างความจริงและความเท็จแบบสุ่ม

ผู้ผลิตลำโพงเองก็ใช้คุณลักษณะไดนามิกอย่างเงียบๆ (เช่น ตามการแปลงเวฟเล็ต) เพื่อทำความเข้าใจและทำความเข้าใจว่าควรปรับปรุงอะไรและอย่างไรในลำโพงของตน ผู้ซื้อจะแสดงในลักษณะที่ล้าสมัยเท่านั้นที่มีลักษณะคงที่นั่นคือแช่แข็งในเวลา นอกจากนี้พวกเขามักจะได้รับการดูแลเป็นอย่างดีและหวีเพื่อให้คนที่ไม่ได้ฝึกหัดในความลับของคอลัมน์เฉพาะไม่ได้มีคำถามที่ไม่จำเป็น

สำหรับระบบลำโพงแบบแอคทีฟนั้นงานจะซับซ้อนมากขึ้นซึ่งแตกต่างจากระบบพาสซีฟเนื่องจากไดนามิกของแอมพลิฟายเออร์ในตัวจะถูกเพิ่มเข้ากับไดนามิก (พฤติกรรมเวลา) ของลำโพง และอย่างหลังก็เหมือนกับแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่ใช่การวัดแสงอื่นๆ ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นที่แตกต่างกันที่ความถี่และระดับพลังงานที่แตกต่างกัน

ตัวย่อ AFC ย่อมาจากการตอบสนองความถี่แอมพลิจูด ในภาษาอังกฤษ คำนี้ฟังดูเหมือน "การตอบสนองความถี่" ซึ่งแปลว่า "การตอบสนองความถี่" อย่างแท้จริง ลักษณะความถี่แอมพลิจูดของวงจรแสดงการพึ่งพาระดับที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ที่กำหนดกับความถี่ของสัญญาณที่ส่งที่แอมพลิจูดคงที่ของสัญญาณไซน์ซอยด์ที่อินพุตของอุปกรณ์นี้ การตอบสนองความถี่สามารถกำหนดได้ในเชิงวิเคราะห์โดยใช้สูตรหรือการทดลอง อุปกรณ์ใดๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่ง (หรือขยาย) สัญญาณไฟฟ้า การตอบสนองความถี่ของอุปกรณ์ถูกกำหนดโดยการพึ่งพา ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน(หรือได้รับ) จากความถี่

ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน

ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านคืออะไร? ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านคืออัตราส่วนของเอาท์พุตของวงจรต่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุท หรือสูตร:

ที่ไหน

คุณออกไป– แรงดันไฟขาออกของวงจร

คุณเข้า– แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตวงจร

ในการขยายอุปกรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านจะมากกว่าความสามัคคี หากอุปกรณ์แนะนำการลดทอนสัญญาณที่ส่ง สัมประสิทธิ์การส่งสัญญาณจะน้อยกว่าความสามัคคี

ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านสามารถแสดงในรูปของ:

เราสร้างการตอบสนองความถี่ของวงจร RC ในโปรแกรม Proteus

เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าการตอบสนองความถี่คืออะไร ลองดูรูปด้านล่าง

ดังนั้นเราจึงมี "กล่องดำ" สำหรับอินพุตที่เราจะส่งสัญญาณไซน์และเราจะลบสัญญาณที่เอาต์พุตของกล่องดำ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข: คุณต้องเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณไซน์ซอยด์อินพุต แต่จะต้องเป็นแอมพลิจูด คงที่.

เราควรทำอย่างไรต่อไป? เราจำเป็นต้องวัดความกว้างของสัญญาณเอาท์พุตหลังกล่องดำที่ค่าความถี่สัญญาณอินพุตที่เราสนใจ นั่นคือเราต้องเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณอินพุตจาก 0 เฮิรตซ์ (กระแสตรง) เป็นค่าสุดท้ายที่จะตอบสนองเป้าหมายของเรา และดูว่าแอมพลิจูดของสัญญาณจะอยู่ที่เอาต์พุตที่ค่าอินพุตที่สอดคล้องกันเท่าใด

ลองดูสิ่งทั้งหมดนี้ด้วยตัวอย่าง ให้เรามีอันที่ง่ายที่สุดในกล่องดำที่มีค่าขององค์ประกอบรังสีที่ทราบอยู่แล้ว

ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว การตอบสนองความถี่สามารถสร้างได้จากการทดลอง เช่นเดียวกับการใช้โปรแกรมจำลอง ในความคิดของฉัน โปรแกรมจำลองที่ง่ายและทรงพลังที่สุดสำหรับผู้เริ่มต้นคือ Proteus เริ่มต้นด้วยมัน

เราประกอบวงจรนี้ไว้ในพื้นที่การทำงานของโปรแกรม Proteus

ในการใช้สัญญาณไซน์กับอินพุตของวงจรให้คลิกที่ปุ่ม "เครื่องกำเนิดไฟฟ้า" เลือก SINE จากนั้นเชื่อมต่อกับอินพุตของวงจรของเรา

หากต้องการวัดสัญญาณเอาต์พุต เพียงคลิกที่ไอคอนที่มีตัวอักษร "V" และเชื่อมต่อไอคอนป๊อปอัปเข้ากับเอาต์พุตของวงจรของเรา:

เพื่อความสวยงาม ฉันได้เปลี่ยนชื่อของอินพุตและเอาท์พุตเป็นบาปและเอาท์แล้ว มันควรมีลักษณะดังนี้:

งานก็เสร็จไปครึ่งหนึ่งแล้ว

ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการเพิ่มเครื่องมือที่สำคัญ มันถูกเรียกว่า "การตอบสนองความถี่" อย่างที่ฉันพูดไปแล้ว แปลตามตัวอักษรจากภาษาอังกฤษ - "การตอบสนองความถี่" โดยคลิกปุ่ม "ไดอะแกรม" และเลือก "ความถี่" จากรายการ

บางสิ่งเช่นนี้จะปรากฏบนหน้าจอ:

เราคลิก LMB สองครั้ง และหน้าต่างเช่นนี้จะเปิดขึ้น โดยเราเลือกเครื่องกำเนิดไซน์ (sin) ของเราเป็นสัญญาณอินพุต ซึ่งตอนนี้จะตั้งค่าความถี่ที่อินพุต

ที่นี่เราเลือกช่วงความถี่ที่เราจะ "ขับเคลื่อน" ไปยังอินพุตของวงจรของเรา ในกรณีนี้ นี่คือช่วงตั้งแต่ 1 Hz ถึง 1 MHz เมื่อตั้งค่าความถี่เริ่มต้นเป็น 0 เฮิรตซ์ Proteus จะเกิดข้อผิดพลาด ดังนั้นให้ตั้งค่าความถี่เริ่มต้นให้ใกล้กับศูนย์

และด้วยเหตุนี้หน้าต่างที่มีเอาต์พุตของเราจึงควรปรากฏขึ้น

กดแป้นเว้นวรรคและเพลิดเพลินกับผลลัพธ์

แล้วคุณจะพบสิ่งที่น่าสนใจอะไรบ้างหากดูการตอบสนองความถี่ของเรา ดังที่คุณอาจสังเกตเห็น แอมพลิจูดที่เอาต์พุตของวงจรจะลดลงเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าวงจร RC ของเราเป็นตัวกรองความถี่ชนิดหนึ่ง ตัวกรองดังกล่าวผ่านความถี่ต่ำในกรณีของเราสูงถึง 100 เฮิรตซ์จากนั้นด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นก็เริ่ม "บดขยี้" พวกมัน และยิ่งความถี่สูงเท่าไรก็ยิ่งลดทอนความกว้างของสัญญาณเอาท์พุตมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นในกรณีนี้วงจร RC ของเราจึงง่ายที่สุด ฉอิลทรอม nอิซคอย ชม.ความถี่ (ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน)

แบนด์วิธ

ในหมู่นักวิทยุสมัครเล่นและไม่เพียงแต่ยังมีคำเช่น แบนด์วิธ– นี่คือพิสัยความถี่ที่การตอบสนองความถี่ของวงจรวิทยุหรืออุปกรณ์มีความสม่ำเสมอเพียงพอที่จะรับประกันการส่งสัญญาณโดยไม่มีการบิดเบือนรูปร่างอย่างมีนัยสำคัญ

จะกำหนดแบนด์วิธได้อย่างไร? มันค่อนข้างง่ายที่จะทำ ก็เพียงพอที่จะค้นหาระดับ -3 dB จากค่าสูงสุดของการตอบสนองความถี่บนกราฟการตอบสนองความถี่และค้นหาจุดตัดของเส้นตรงกับกราฟ ในกรณีของเราสามารถทำได้เบากว่าหัวผักกาดนึ่ง ก็เพียงพอที่จะขยายไดอะแกรมของเราให้เต็มหน้าจอและใช้เครื่องหมายในตัวดูความถี่ที่ระดับ -3 dB ที่จุดตัดกับกราฟตอบสนองความถี่ของเรา อย่างที่เราเห็นมันมีค่าเท่ากับ 159 เฮิรตซ์

ความถี่ที่ได้รับที่ระดับ -3 dB เรียกว่า ความถี่ตัด- สำหรับวงจร RC สามารถพบได้โดยใช้สูตร:

ในกรณีของเราความถี่ที่คำนวณได้คือ 159.2 Hz ซึ่งได้รับการยืนยันโดย Proteus

ผู้ที่ไม่ต้องการจัดการกับเดซิเบลสามารถลากเส้นที่ระดับ 0.707 จากแอมพลิจูดสูงสุดของสัญญาณเอาท์พุตแล้วดูจุดตัดกับกราฟ ในตัวอย่างนี้ เพื่อความชัดเจน ฉันจึงใช้แอมพลิจูดสูงสุดเป็นระดับ 100%

จะสร้างการตอบสนองความถี่ในทางปฏิบัติได้อย่างไร?

จะสร้างการตอบสนองความถี่ในทางปฏิบัติได้อย่างไรมีในคลังแสงของคุณและ?

งั้นไปกัน. มาประกอบโซ่ของเราในชีวิตจริงกันเถอะ:

ตอนนี้เราแนบเครื่องกำเนิดความถี่เข้ากับอินพุตของวงจรและด้วยความช่วยเหลือของออสซิลโลสโคปเราจะตรวจสอบแอมพลิจูดของสัญญาณเอาท์พุตและเราจะตรวจสอบแอมพลิจูดของสัญญาณอินพุตด้วยเพื่อให้เรามั่นใจอย่างแน่นอนว่า คลื่นไซน์ที่มีแอมพลิจูดคงที่จะถูกส่งไปยังอินพุตของวงจร RC

เพื่อศึกษาการตอบสนองความถี่แบบทดลอง เราจำเป็นต้องประกอบวงจรง่ายๆ:

หน้าที่ของเราคือเปลี่ยนความถี่ของเครื่องกำเนิดและสังเกตสิ่งที่ออสซิลโลสโคปแสดงที่เอาต์พุตของวงจร เราจะรันวงจรของเราผ่านความถี่โดยเริ่มจากต่ำสุด ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว ช่องสีเหลืองมีไว้สำหรับการควบคุมด้วยสายตา ซึ่งเรากำลังทำการทดลองโดยสุจริต

กระแสตรงที่ไหลผ่านวงจรนี้จะสร้างค่าแอมพลิจูดของสัญญาณอินพุตที่เอาต์พุต ดังนั้นจุดแรกจะมีพิกัด (0;4) เนื่องจากแอมพลิจูดของสัญญาณอินพุตของเราคือ 4 โวลต์

เราดูค่าต่อไปนี้บนออสซิลโลแกรม:

ความถี่ 15 เฮิรตซ์ แอมพลิจูดเอาท์พุต 4 โวลต์ ดังนั้นประเด็นที่สอง (15:4)

จุดที่สาม (72;3.6) สังเกตความกว้างของสัญญาณเอาท์พุตสีแดง เธอเริ่มหย่อนคล้อย

จุดที่สี่ (109;3.2)

จุดที่ห้า (159;2.8)

จุดที่หก (201;2.4)

จุดที่เจ็ด (273;2)

จุดที่แปด (361;1.6)

จุดที่เก้า (542;1.2)

จุดที่สิบ (900;0.8)

จุดที่สิบเอ็ดสุดท้าย (1907;0.4)

จากการวัดเราได้จาน:

เราสร้างกราฟตามค่าที่ได้รับและรับการตอบสนองความถี่เชิงทดลองของเรา ;-)

มันแตกต่างไปจากในวรรณกรรมทางเทคนิค สิ่งนี้เป็นสิ่งที่เข้าใจได้ เนื่องจากสเกล X ใช้สเกลลอการิทึม ไม่ใช่เชิงเส้น ดังในกราฟของฉัน อย่างที่คุณเห็น แอมพลิจูดของสัญญาณเอาท์พุตจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น เพื่อสร้างการตอบสนองความถี่ของเราให้แม่นยำยิ่งขึ้น เราจำเป็นต้องรับคะแนนให้ได้มากที่สุด

กลับไปที่รูปคลื่นนี้:

ที่นี่ที่ความถี่คัตออฟแอมพลิจูดของสัญญาณเอาท์พุตจะเท่ากับ 2.8 โวลต์ซึ่งอยู่ที่ระดับ 0.707 อย่างแน่นอน ในกรณีของเรา 100% คือ 4 โวลต์ 4x0.707=2.82 โวลต์

การตอบสนองความถี่ตัวกรองแบนด์พาส

นอกจากนี้ยังมีวงจรที่การตอบสนองความถี่ดูเหมือนเนินเขาหรือหลุม ลองดูตัวอย่างหนึ่ง เราจะพิจารณาสิ่งที่เรียกว่าตัวกรอง bandpass ซึ่งการตอบสนองความถี่จะมีรูปร่างคล้ายเนินเขา

ที่จริงแล้วโครงการนี้เอง:

และนี่คือการตอบสนองความถี่:

ลักษณะเฉพาะของตัวกรองดังกล่าวคือมีความถี่คัตออฟสองความถี่ นอกจากนี้ยังถูกกำหนดที่ระดับ -3 dB หรือที่ระดับ 0.707 จากค่าสูงสุดของสัมประสิทธิ์การส่งผ่านหรือแม่นยำยิ่งขึ้น K u max /√2

เนื่องจากไม่สะดวกที่จะดูกราฟในหน่วย dB ฉันจะเปลี่ยนเป็นโหมดเชิงเส้นตามแกน Y โดยเอาเครื่องหมายออก

จากผลของการสร้างใหม่ ทำให้ได้การตอบสนองความถี่ดังต่อไปนี้:

ค่าเอาต์พุตสูงสุดคือ 498 mV โดยมีแอมพลิจูดสัญญาณอินพุต 10 โวลต์ อืม ไม่ใช่ "เครื่องขยายเสียง" ที่ไม่ดี ดังนั้นเราจึงพบค่าความถี่ที่ระดับ 0.707x498=352mV ผลลัพธ์ที่ได้คือความถี่คัตออฟสองความถี่ - ความถี่ 786 Hz และ 320 KHz ดังนั้นแบนด์วิธของตัวกรองนี้จึงอยู่ระหว่าง 786Hz ถึง 320KHz

ในทางปฏิบัติ เพื่อให้ได้การตอบสนองความถี่ เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์เส้นโค้งลักษณะเฉพาะจะถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการตอบสนองความถี่ นี่คือตัวอย่างหนึ่งของสหภาพโซเวียต

PFC ย่อมาจากคุณลักษณะเฟสความถี่ การตอบสนองของเฟส - การตอบสนองของเฟส ลักษณะความถี่เฟสคือการขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนเฟสระหว่างสัญญาณไซน์ซอยด์ที่อินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์กับความถี่ของการสั่นของอินพุต

ความแตกต่างของเฟส

ฉันคิดว่าคุณเคยได้ยินสำนวนนี้มากกว่าหนึ่งครั้ง: “เขาประสบกับการเปลี่ยนแปลงระยะ” สำนวนนี้เพิ่งเข้ามาในพจนานุกรมของเราและหมายความว่าบุคคลนั้นขยับจิตใจเล็กน้อย นั่นคือทุกอย่างเรียบร้อยดีแล้วอีกครั้ง! และนั่นคือทั้งหมด :-) และสิ่งนี้มักเกิดขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) เรียกว่าความแตกต่างระหว่างเฟสของสัญญาณในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ความแตกต่างของเฟส- ดูเหมือนว่าเรากำลัง "ขับเคลื่อน" สัญญาณบางอย่างไปยังอินพุต และไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน สัญญาณเอาท์พุตจะเคลื่อนที่ตามเวลาสัมพันธ์กับสัญญาณอินพุต

เพื่อกำหนดความแตกต่างของเฟส ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: ความถี่สัญญาณจะต้องเท่ากัน- แม้ว่าสัญญาณหนึ่งจะมีแอมพลิจูดเป็นกิโลโวลต์ และอีกสัญญาณหนึ่งมีมิลลิโวลต์ก็ตาม ไม่สำคัญ! ตราบเท่าที่มีการรักษาความถี่ให้เท่ากัน หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไขความเท่าเทียมกัน การเปลี่ยนเฟสระหว่างสัญญาณต่างๆ จะเปลี่ยนตลอดเวลา

ในการกำหนดการเปลี่ยนเฟสจะใช้ออสซิลโลสโคปแบบสองช่องสัญญาณ ความแตกต่างของเฟสมักแสดงด้วยตัวอักษร φ และบนออสซิลโลแกรมจะมีลักษณะดังนี้:

การสร้างการตอบสนองเฟสของวงจร RC ใน Proteus

สำหรับวงจรทดสอบของเรา

เพื่อที่จะแสดงใน Proteus เราจะเปิดฟังก์ชัน "การตอบสนองความถี่" อีกครั้ง

เรายังคงเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเรา

อย่าลืมระบุช่วงความถี่ที่กำลังทดสอบ:

โดยไม่ต้องคิดนานเราเลือกทางออกในหน้าต่างแรก

และตอนนี้ข้อแตกต่างที่สำคัญ: ในคอลัมน์ "แกน" ให้วางเครื่องหมายไว้ที่ "ขวา"

กด spacebar แล้ววุ้ย!

คุณสามารถขยายให้เต็มหน้าจอได้

หากต้องการ คุณสามารถรวมคุณลักษณะทั้งสองนี้ไว้ในกราฟเดียวได้

โปรดทราบว่าที่ความถี่คัตออฟ การเปลี่ยนเฟสระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตคือ 45 องศาหรือเป็นเรเดียน p/4 (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

ในการทดลองนี้ ที่ความถี่มากกว่า 100 KHz ความต่างเฟสจะถึงค่า 90 องศา (เป็นเรเดียน π/2) และไม่เปลี่ยนแปลง

เราสร้าง FCHH ในทางปฏิบัติ

ในทางปฏิบัติ การตอบสนองของเฟสสามารถวัดได้ในลักษณะเดียวกับการตอบสนองความถี่ เพียงแค่สังเกตความแตกต่างของเฟสและบันทึกค่าที่อ่านได้ในแท็บเล็ต ในการทดลองนี้ เราจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าจริงๆ แล้วที่ความถี่คัตออฟ เรามีความแตกต่างเฟสระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตเป็น 45 องศาหรือ π/4 ในหน่วยเรเดียน

ฉันได้รูปคลื่นนี้ที่ความถี่คัตออฟ 159.2 Hz

เราจำเป็นต้องค้นหาความแตกต่างของเฟสระหว่างสัญญาณทั้งสองนี้

คาบทั้งหมดคือ 2p ซึ่งหมายความว่าครึ่งหนึ่งของคาบคือ π เรามีการแบ่งประมาณ 15.5 ส่วนต่อครึ่งรอบ มีความแตกต่าง 4 ส่วนระหว่างสัญญาณทั้งสอง มาสร้างสัดส่วนกัน:

ดังนั้น x=0.258p หรือใครๆ ก็บอกว่าเกือบ 1/4p ดังนั้นความแตกต่างของเฟสระหว่างสัญญาณทั้งสองนี้จึงเท่ากับ n/4 ซึ่งเกือบจะใกล้เคียงกับค่าที่คำนวณได้ใน Proteus ทุกประการ

สรุป

การตอบสนองความถี่แอมพลิจูดวงจรแสดงการพึ่งพาระดับที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ที่กำหนดกับความถี่ของสัญญาณที่ส่งที่แอมพลิจูดคงที่ของสัญญาณไซน์ซอยด์ที่อินพุตของอุปกรณ์นี้

การตอบสนองความถี่เฟสคือการพึ่งพาการเปลี่ยนเฟสระหว่างสัญญาณไซน์ซอยด์ที่อินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์กับความถี่ของการสั่นของอินพุต

ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านคืออัตราส่วนของเอาท์พุตของวงจรต่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุท หากค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านมากกว่า 1 แสดงว่าวงจรไฟฟ้าขยายสัญญาณอินพุต หากมีค่าน้อยกว่า 1 แสดงว่าสัญญาณอ่อนลง

แบนด์วิธ– นี่คือพิสัยความถี่ที่การตอบสนองความถี่ของวงจรวิทยุหรืออุปกรณ์มีความสม่ำเสมอเพียงพอที่จะรับประกันการส่งสัญญาณโดยไม่มีการบิดเบือนรูปร่างอย่างมีนัยสำคัญ กำหนดโดยระดับ 0.707 จากค่าสูงสุดของการตอบสนองความถี่

ก่อนจะไปรีวิว. คอมโบสำหรับเล่นนอกบ้านฉันอยากจะเข้าใจสิ่งสำคัญ เสียงที่เราได้ยินเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ในระหว่างกระบวนการก่อตัว เสียงจะมีลักษณะดังนี้:

ปิ๊กอัพหรือไมโครโฟน --->
ปรีแอมป์ --->
อีควอไลเซอร์/ชุดเอฟเฟกต์ --->
เพาเวอร์แอมป์ --->
ระบบเสียง

เรามีระบบเสียง (ลำโพง) ที่เอาต์พุต และถึงแม้ว่าลำโพงจะใช้พื้นที่ในภาพน้อยมาก แต่ก็สร้างเสียงและกำหนดอะไรได้มาก

กล่าวอีกนัยหนึ่ง: หากระบบลำโพงไม่ดี ไม่ว่าสัญญาณคุณภาพสูงใดๆ จะมาจาก PA เราก็จะได้ยินสิ่งที่ผู้พูดตั้งใจจะส่งสัญญาณ เป็นที่น่าสังเกตว่าบางครั้งผู้ผลิตแอมป์พกพาก็ลืมสิ่งนี้โดยติดตั้งลำโพงธรรมดา ๆ ในการออกแบบซึ่งไม่สามารถผลิตเสียงคุณภาพสูงและถ่ายทอดสิ่งที่คุณกำลังเล่นได้ดี คอมโบจำนวนมากต้องทนทุกข์ทรมานจากข้อเสียเปรียบนี้
อย่างไรก็ตาม:

ACOUSTICS กำหนดเสียงของระบบก่อน!
และเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด
โดยทั่วไปแล้ว เป็นเรื่องแปลกที่ในสภาพแวดล้อมทางดนตรีมีการพูดถึงไม้และกีตาร์ ชุดเอฟเฟกต์ ฯลฯ มากมาย เครื่องขยายเสียงและเพาเวอร์แอมป์, สายไฟ แต่น้อยมากที่กล่าวถึงลำโพงและระบบลำโพง
สำหรับฉันก่อนอื่นคำถามนี้เกิดขึ้นเมื่อฉันเริ่มแยกแยะปัญหาอุปกรณ์พกพาเสียงไม่ดี ปัญหาหลักคือลำโพงขนาดเล็ก ไม่ได้ยิน และราคาถูกและมีความไวต่ำ

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 เมื่อ Hi-End เริ่มปรากฏตัวครั้งแรกในรัสเซีย มีสูตรเชิงประจักษ์ที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการกระจายทรัพยากร มีลักษณะดังนี้: 50% - อะคูสติก, 10% - สายเคเบิลทั้งหมด, 40% - แหล่งที่มาและเครื่องขยายเสียง
และนี่เป็นเรื่องจริงโดยทั่วไปเพราะว่า... เป็นอะคูสติกที่เลือกอย่างถูกต้องซึ่งเป็นพื้นฐานพื้นฐานที่คุณสามารถสร้างระบบของคุณและรับเสียงคุณภาพสูงได้

เอาล่ะ เอาล่ะ มาดูวิทยากรกันดีกว่า:

ชิ้นส่วนหลักของลำโพง ได้แก่ แม่เหล็ก คอยล์ เมมเบรน (ดิฟฟิวเซอร์) โครง (ตะกร้า ที่ยึดดิฟฟิวเซอร์) ส่วนประกอบหลักที่ส่งผลต่อเสียง พารามิเตอร์ การกำหนดค่า - วัตถุประสงค์คือสามองค์ประกอบแรก
ฉันอยากจะพูดถึงพารามิเตอร์ที่ระบุไว้บนลำโพงทันทีและสามารถเลือกได้ (และเราจะเจาะลึกถึงแก่นแท้ของแต่ละส่วนและผลกระทบของผู้พูดแต่ละส่วน - ในภายหลังเล็กน้อย)

พารามิเตอร์ของลำโพง:

"ความไว"- นี่คือความดันเสียงมาตรฐาน (SPL) ที่ลำโพงพัฒนาขึ้น โดยวัดที่ระยะห่าง 1 เมตร โดยมีกำลังไฟฟ้าเข้า 1 วัตต์ที่ความถี่คงที่ (ปกติคือ 1 kHz เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นในเอกสารประกอบของผู้พูด)
ยิ่งความไวของระบบลำโพงสูงเท่าไร เสียงที่ระบบสามารถผลิตได้ก็จะดังขึ้นตามกำลังไฟฟ้าที่กำหนดเท่านั้น การมีลำโพงที่มีความไวสูงคุณสามารถมีแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่ทรงพลังมากนักได้และในทางกลับกันในการ "ขับเคลื่อน" ลำโพงที่มีความไวต่ำคุณจะต้องมีแอมพลิฟายเออร์ที่สูงกว่า
ค่าความไวเป็นตัวเลข เช่น 90 dB/W/m หมายความว่าลำโพงนี้สามารถสร้างความดันเสียง 90 dB ที่ระยะห่าง 1 เมตรจากลำโพงด้วยกำลังไฟฟ้าเข้า 1 W ความไวของลำโพงทั่วไปอยู่ระหว่าง 84 ถึง 102 dB ตามอัตภาพความไว 84-88 dB สามารถเรียกว่าต่ำ 89-92 dB - ปานกลาง 94-102 dB - สูง หากทำการวัดในห้องปกติ เสียงที่สะท้อนจากผนังจะถูกผสมกับการแผ่รังสีโดยตรงของลำโพง ซึ่งจะทำให้ระดับความดันเสียงเพิ่มขึ้น ดังนั้น บางบริษัทจึงระบุความไวของ "เสียงสะท้อน" ให้กับลำโพง โดยวัดในห้องปลอดเสียงสะท้อน เป็นที่ชัดเจนว่าความไวต่อเสียงสะท้อนเป็นลักษณะที่ "ซื่อสัตย์" มากกว่า

“ช่วงความถี่ที่สามารถทำซ้ำได้”ระบุขีดจำกัดความถี่ซึ่งความเบี่ยงเบนของความดันเสียงไม่เกินขีดจำกัดที่กำหนด โดยปกติแล้วขีดจำกัดเหล่านี้จะแสดงในลักษณะ "การตอบสนองความถี่ไม่สม่ำเสมอ"

การตอบสนองความถี่ - ลักษณะแอมพลิจูด - ความถี่ของลำโพง
แสดงระดับความดันเสียงของลำโพงขึ้นอยู่กับความถี่ที่กำลังสร้างซ้ำ มักจะนำเสนอในรูปแบบกราฟ นี่คือตัวอย่างการตอบสนองความถี่ของลำโพง Celestion Vintage 30:

“การตอบสนองความถี่ไม่สม่ำเสมอ”- แสดงแอมพลิจูดที่ไม่สม่ำเสมอในช่วงความถี่ที่ทำซ้ำ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10 ถึง 18 dB

(การปรับ - ใช่ ± 3 dB - นี่คือคุณลักษณะของลำโพงที่จำเป็นสำหรับการสร้างสัญญาณที่ "เที่ยงตรง" ยิ่งขึ้นในช่วงที่ระบุ)

"ความต้านทาน" (ความต้านทาน)- ความต้านทานไฟฟ้ารวมของลำโพง โดยปกติคือ 4 หรือ 8 โอห์ม ลำโพงบางตัวมีอิมพีแดนซ์ 16 โอห์ม บางตัวไม่ใช่ค่ามาตรฐาน 2, 6, 10, 12 โอห์ม

“พิกัดกำลังไฟฟ้า” RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) - กำลังไฟฟ้าเข้าระยะยาวคงที่ หมายถึงปริมาณกำลังที่ลำโพงสามารถทนได้เป็นระยะเวลานานโดยไม่ทำลายขอบกรวย ทำให้คอยล์เสียงร้อนเกินไป หรือปัญหาอื่นๆ

“กำลังไฟฟ้าสูงสุด”- กำลังไฟฟ้าเข้าสูงสุด ระบุกำลังไฟที่ลำโพงสามารถทนได้ในช่วงเวลาสั้นๆ (1-2 วินาที) โดยไม่มีความเสี่ยงต่อความเสียหาย

ตอนนี้คุณสามารถพิจารณาว่าแต่ละส่วนของลำโพงส่งผลต่อพารามิเตอร์ของลำโพงและเสียงโดยรวมอย่างไร :) แต่มีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทความต่อไปนี้

พารามิเตอร์อื่นๆ ของลำโพง เช่น ขนาดและวัสดุของเมมเบรน และมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติและเสียง ลองดูในบทความอื่น

คิริลล์ ทรูฟานอฟ
เวิร์คช็อปกีตาร์

ฉันซื้อหูฟัง Bluetooth ของ Motorola Pulse Escape โดยรวมแล้วฉันชอบเสียงนี้ แต่มีสิ่งหนึ่งที่ยังไม่ชัดเจน ตามคำแนะนำพวกเขามีสวิตช์อีควอไลเซอร์ สมมุติว่าหูฟังมีการตั้งค่าในตัวหลายอย่างที่สลับเป็นวงกลม น่าเสียดายที่ฉันไม่สามารถระบุได้ด้วยหูว่ามีการตั้งค่าใดบ้างและมีกี่รายการ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจค้นหาโดยการวัด

ดังนั้นเราจึงต้องการวัดการตอบสนองความถี่แอมพลิจูด (AFC) ของหูฟัง นี่คือกราฟที่แสดงว่าความถี่ใดที่ทำซ้ำได้ดังกว่า และความถี่ใดเงียบกว่า ปรากฎว่าการวัดดังกล่าวสามารถทำได้ "ที่หัวเข่า" โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

เราจะต้องมีคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Windows (ฉันใช้แล็ปท็อป) ไมโครโฟนและแหล่งกำเนิดเสียง - เครื่องเล่นบางประเภทที่มี Bluetooth (ฉันใช้สมาร์ทโฟน) แน่นอนว่าหูฟังเองก็เช่นกัน

(ใต้คัทมีรูปอีกเยอะครับ)

การตระเตรียม

แน่นอนว่าไมโครโฟนดังกล่าวมีการตอบสนองความถี่ของตัวเอง (และเมื่อมองไปข้างหน้า รูปแบบทิศทาง) ดังนั้นมันจะบิดเบือนผลการวัดอย่างมาก แต่เหมาะสำหรับงานที่ทำอยู่เพราะเราไม่ได้สนใจในสัมบูรณ์มากนัก ลักษณะของหูฟัง แต่จะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเปลี่ยนอีควอไลเซอร์

แล็ปท็อปมีแจ็คเสียงรวมเพียงอันเดียว เราเชื่อมต่อไมโครโฟนของเราที่นั่น:

ดังนั้นจึงมีขั้วต่อเสียงเพียงตัวเดียว จึงจำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดเสียงเพิ่มเติม เราดาวน์โหลดสัญญาณเสียงทดสอบพิเศษไปยังสมาร์ทโฟน - ที่เรียกว่าเสียงสีชมพู เสียงสีชมพูคือเสียงที่มีช่วงความถี่ทั้งหมด และมีกำลังเท่ากันตลอดทั้งช่วง (อย่าสับสนกับไวท์นอยส์! ​​ไวท์นอยส์มีการกระจายพลังงานที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถนำไปใช้ในการวัดได้เนื่องจากอาจทำให้ลำโพงเสียหายได้)

ปรับระดับความไวของไมโครโฟน คลิกขวาที่ไอคอนลำโพงใน Windows และเลือกปรับอุปกรณ์บันทึก:

เราติดตั้งโปรแกรมการวัดบนแล็ปท็อป ฉันชอบ TrueRTA สำหรับความสามารถในการดูแผนภูมิจำนวนมากบนหน้าจอเดียวในคราวเดียว (RTA - การตอบสนองความถี่เป็นภาษาอังกฤษ) ในเวอร์ชันสาธิตฟรี โปรแกรมจะวัดการตอบสนองความถี่เป็นขั้นอ็อกเทฟ (นั่นคือ จุดการวัดที่อยู่ติดกันจะมีความถี่ต่างกัน 2 เท่า) แน่นอนว่านี่เป็นสิ่งที่หยาบคายมาก แต่สำหรับจุดประสงค์ของเรา มันจะเป็นเช่นนั้น

ใช้เทปยึดไมโครโฟนไว้ใกล้กับขอบโต๊ะเพื่อให้สามารถคลุมด้วยหูฟังได้:

การวัด

เราตั้งค่าขีด จำกัด การวัดเป็น 20 Hz และจำนวนการวัดเช่น 100 โปรแกรมจะทำการวัดตามจำนวนที่ระบุโดยอัตโนมัติและหาค่าเฉลี่ยผลลัพธ์ ซึ่งจำเป็นสำหรับสัญญาณเสียง ปิดการแสดงแผนภูมิแท่ง ให้วาดกราฟแทน (ปุ่มที่ด้านบนพร้อมรูปแท่งจะถูกทำเครื่องหมายไว้ในภาพหน้าจอถัดไป)

เมื่อทำการตั้งค่าแล้ว เราทำการวัดครั้งแรก - นี่จะเป็นการวัดความเงียบ เราปิดหน้าต่างและประตูขอให้เด็ก ๆ เงียบแล้วกดไป:

ตอนนี้เราจะวัดสัญญาณทดสอบจริง เปิดเครื่องเล่นบนสมาร์ทโฟนของคุณ โดยเริ่มจากระดับเสียงต่ำ

เราเริ่มการวัดใน TrueRTA ด้วยปุ่ม Go และค่อยๆ เพิ่มระดับเสียงบนสมาร์ทโฟน เสียงฟู่เริ่มมาจากหูฟังฟรี และกราฟปรากฏบนหน้าจอ เพิ่มปริมาตรจนกระทั่งกราฟมีความสูงประมาณ -10...0dBu:

เราจะใช้กราฟนี้เป็นข้อมูลอ้างอิง หูฟังรับสัญญาณผ่านสายในโหมดนี้พวกมันทำงานเป็นลำโพงแบบพาสซีฟโดยไม่มีอีควอไลเซอร์ปุ่มไม่ทำงาน มาบันทึกกราฟลงในหน่วยความจำหมายเลข 1 กันดีกว่า (ผ่านเมนู View → Save to Memory → Save to Memory 1 หรือกด Alt+1) คุณสามารถบันทึกกราฟในเซลล์หน่วยความจำ และใช้ปุ่ม Mem1..Mem20 ที่ด้านบนของหน้าต่างเพื่อเปิดหรือปิดการแสดงกราฟเหล่านี้บนหน้าจอ

ตอนนี้เราถอดสายไฟ (ทั้งจากหูฟังและสมาร์ทโฟน) และเชื่อมต่อหูฟังเข้ากับสมาร์ทโฟนผ่านบลูทู ธ ระวังอย่าเคลื่อนย้ายบนโต๊ะ

ตอนนี้เราสลับอีควอไลเซอร์โดยใช้ปุ่มหูฟัง หูฟังรายงานด้วยเสียงผู้หญิงร่าเริง “EQ เปลี่ยนไป” เราเปิดการวัด และหลังจากรอให้กราฟมีเสถียรภาพ เราจะเห็น:

โดยหลักการแล้วเราสามารถทำงานให้เสร็จและได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้: หูฟังเหล่านี้ไม่มีอีควอไลเซอร์ที่ใช้งานได้- (ตอนนี้ชัดเจนแล้วว่าทำไมเขาไม่ได้ยิน)

อย่างไรก็ตาม การที่เราไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในผลลัพธ์นั้นน่าผิดหวังและยังทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของวิธีการอีกด้วย บางทีเราอาจวัดสิ่งผิดปกติ?

มิติโบนัส

การวัดการตอบสนองความถี่ของระบบเสียงที่บ้าน

เสียงสำหรับการทดสอบ:
พื้น แทนนอย เทิร์นเบอร์รี่ GR LE,
ลำโพงช่องกลาง แทนนอย รีโวลูชั่น เอ็กซ์ที เซ็นเตอร์,
ลำโพงชั้นวางหนังสือ แคนตันเวนโต 830.2,
ลำโพงติดผนัง แคนตันเออร์โก 610.


ตำแหน่งไมโครโฟน






บล็อกไดอะแกรมของการเชื่อมต่อสำหรับการวัดการตอบสนองความถี่แอมพลิจูด (AFC)


อุปกรณ์ต่อไปนี้ใช้สำหรับการวัด:
1. ไมโครโฟนการวัด เบริงเกอร์ ECM8000
2. การ์ดเสียงภายนอก แทสแคม US-4x4
3. พีซี เอเซอร์ V5-572G, เดลล์ อินสไปรอน 5010
4. สายเคเบิลบาลานซ์ XLR-XLR (5ม.)
5. สายเคเบิล Inakusik Premium สองเส้น มินิแจ็ค - 2 RCAและ มินิแจ็ค-มินิแจ็คพร้อมอะแดปเตอร์ขนาด 6.3 มม. (สำหรับการสอบเทียบการ์ดเสียง)
6. ซอฟต์แวร์ ตัวช่วยสร้าง EQ ของห้อง 5.19(รีว).
ตัวรับ AV Yamaha RX-A3060 อยู่ในโหมด Pure Direct
ระบบลำโพงทั้งหมดสำหรับการวัดเบื้องต้นจะเชื่อมต่อเข้ากับขั้วต่อเอาต์พุตของช่องด้านหน้า
ก่อนเริ่มการวัด จำเป็นต้องทำการวัดการสอบเทียบการ์ดเสียง ในการดำเนินการนี้ ให้เชื่อมต่อเอาต์พุตจากการ์ดเสียง PC และอินพุตแจ็คของการ์ดเสียงภายนอก
ในการสอบเทียบระดับ คุณจะต้องมีเครื่องวัดระดับเสียงด้วย อย่างไรก็ตาม การวัดของเรานั้นทำขึ้นโดยมีการอ้างอิงสัมพันธ์กับระดับนั้น เนื่องจากมีการดำเนินการการวัดทั้งชุดเพื่อจุดประสงค์ในการปรับการตอบสนองความถี่เพิ่มเติมด้วยพาราเมทริกอีควอไลเซอร์ ของผู้รับและจำเป็นต้องได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความไม่สม่ำเสมอของมัน
เพื่อการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้ปรับเทียบไมโครโฟนในห้องปฏิบัติการพิเศษ หรือใช้ไมโครโฟนที่มาพร้อมกับไฟล์สอบเทียบอยู่แล้ว สำหรับรุ่นที่ใช้ Behringer ECM8000 ความเบี่ยงเบนในการตอบสนองความถี่มีขนาดเล็กมาก โดยเฉพาะในความถี่ต่ำและปานกลาง
การวัดเบื้องต้น(ไม่มีการอ้างอิงระดับ) .
โหมดเพียวไดเร็กต์
ลักษณะของการ์ดเสียงพีซี Acer Aspire V5-572 การตอบสนองความถี่ของระบบลำโพงช่องกลาง Tannoy Revolution XT Center

การตอบสนองความถี่ของระบบด้านหน้า Tannoy Turnberry GR LE ในสนามระยะใกล้



การตอบสนองความถี่ของช่องสัญญาณ Surround Canton Vento 830.2 ในสนามใกล้ (ปรับให้เรียบ 1/12 และ 1/6)



การตอบสนองความถี่ของช่องสัญญาณด้านหน้าและช่องสัญญาณด้านหลัง Canton Ergo 610

การวัดผลอื่นๆ ที่ประยุกต์ใช้
แคนตันเวนโต 830.2 เปิดและปิดพอร์ตสะท้อนเสียงเบส อิทธิพลของกริดในสนามใกล้



ผลกระทบของตาข่ายโลหะใน Canton Ergo 610 และตาข่ายผ้าขนาดใหญ่ใน Tannoy Turnberry GR LE (ที่ระยะ 20 ซม. และ 1 เมตร)



การตอบสนองความถี่ของ Tannoy Turnberry GR LE (ช่องซ้ายและขวา) การเปลี่ยนแปลงการตอบสนองความถี่ที่จุดฟังเมื่อเปลี่ยนการควบคุม HF (+3dB) บนลำโพง