ما مقدار استجابة التردد الأفضل من السماعة؟
تشير استجابة التردد إلى ظاهرة أنه عند توصيل خرج إشارة صوتية بجهد ثابت بالنظام ، فإن ضغط الصوت الناتج عن مكبر صوت بلوتوث صغير يزيد أو يخفف مع تغير التردد ، وتتغير المرحلة مع التردد. ضغط الصوت هذا والمرحلة يسمى التباين المرتبط بالتردد باستجابة التردد. يشير أيضًا إلى نطاق التردد الذي يمكن لنظام الصوت إعادة إنتاجه ضمن النطاق المسموح به بواسطة السعة ، ويطلق على مقدار تغير الإشارة ضمن هذا النطاق استجابة التردد ، وتسمى أيضًا خاصية التردد. ضمن نطاق التردد المقنن ، يتم التعبير عن نسبة القيمة القصوى إلى القيمة الدنيا لسعة جهد الخرج بالديسيبل (ديسيبل). في مفهوم جودة الطاقة ، عادةً ما تشير استجابة التردد إلى تغيير معاوقة النظام أو مستشعر القياس بالتردد.
كيفية تحديد استجابة التردد
1. الطريقة التحليلية
طريقة الحساب النظري القائمة على الآلية الفيزيائية مناسبة فقط للحالة التي يسهل فيها تحديد هيكل وتكوين النظام. بعد إعطاء التركيب الهيكلي للنظام ، يمكن تحديد استجابة التردد للنظام بالاشتقاق والحساب باستخدام القوانين الفيزيائية المقابلة. تعتمد صحة التحليل على المعرفة الدقيقة لهيكل النظام. بالنسبة للأنظمة المعقدة ، تكون الطرق التحليلية حسابية مكثفة.
2. الطريقة التجريبية
يمكن استخدام طريقة القياس المباشر بواسطة الأدوات في المواقف التي يصعب فيها تحديد هيكل النظام. تتمثل الطريقة التجريبية الشائعة الاستخدام في استخدام الإشارة الجيبية كإشارة اختبار ، واختيار عدة قيم تردد في نطاق التردد قيد التحقيق ، وقياس السعة وزاوية الطور للإشارات الجيبية للإدخال وإخراج الحالة الثابتة عند كل تردد. السمة المتغيرة لنسبة السعة للإخراج إلى المدخلات مع التردد هي خاصية تردد السعة ، وخاصية التباين لاختلاف زاوية الطور بين المخرجات والمدخلات مع التردد هي خاصية تردد الطور.
أداء استجابة التردد
عملية الانتقال للنظام لها علاقة محددة باستجابة التردد ، والتي يمكن الحصول عليها بالطرق الرياضية. ولكن باستثناء أنظمة الدرجة الأولى والثانية ، فإن القيام بذلك غالبًا ما يستغرق الكثير من الوقت ، وفي كثير من الحالات لا يكون عمليًا. تتمثل إحدى الطرق الشائعة في التقدير المباشر لأداء عملية انتقال النظام وفقًا للكمية المميزة لاستجابة التردد. الكميات المميزة الرئيسية لاستجابة التردد هي: هامش الكسب وهامش زاوية الطور ، ذروة الرنين وتردد الرنين ، عرض النطاق الترددي وتردد القطع.
ربح الهامش وهامش زاوية الطور
يوفر معلومات حول ما إذا كان نظام التحكم مستقرًا ومقدار هامش الاستقرار الذي يتمتع به.
قيمة الذروة الرنانة السيد وتردد الرنين ωr
يُحدد السيد و ωr على أنهما القيمة القصوى لخاصية تردد الاتساع | G (jω) | وقيمة التردد المقابلة. بالنسبة لنظام ثابت خطي عالي الترتيب مع زوج من الأقطاب السائدة المعقدة المترافقة (انظر طريقة موضع الجذر) ، عندما تكون قيمة السيد في نطاق (1.0-1.4) M0 ، يمكن الحصول على أداء عملية انتقال مرض نسبيًا.حيث M0 هو حجم استجابة التردد عندما ω = 0. يمثل حجم ωr سرعة عملية الانتقال: فكلما زادت قيمة ωr ، كانت سرعة استجابة مخرجات النظام أفضل تحت إجراء خطوة الوحدة.
عرض النطاق الترددي وتردد القطع
يتم تحديد تردد القطع ωc على أنه التردد الحرج عند خاصية تردد الاتساع | G (jω) | يصل إلى 0.7M0 ويستمر في الانخفاض. نطاق التردد المقابل 0 درجة مئوية يسمى عرض النطاق الترددي. معنى تردد القطع هو: يقوم النظام بوظيفة ترشيح مكونات الإشارة التي يكون ترددها أعلى من ωc ، بينما يمكن تمرير مكونات الإشارة التي يقل ترددها عن ωc مباشرة أو تخفيفها قليلاً. من منظور إعادة إنتاج إشارة الإدخال ، غالبًا ما يتطلب الأمر عرض نطاق ترددي أكبر ، والذي يتوافق مع وقت صعود أصغر وسرعة استجابة أسرع. ولكن من منظور قمع الضوضاء عالية التردد ، يجب ألا يكون عرض النطاق الترددي كبيرًا جدًا. لذلك ، يتطلب تحديد النطاق الترددي دراسة شاملة.
بادئ ذي بدء ، افهم نطاق السمع (استجابة التردد) للأذن البشرية ، أي نطاق الأصوات التي يمكن أن يسمعها الناس (يميزونها). يتراوح عمر البالغين العاديين بين 60 هرتز و 20 كيلو هرتز. تشير استجابة التردد للمعدات الصوتية إلى نطاق التردد الذي يقوم فيه الجهاز باستعادة الصوت وإعادة إنتاجه. هناك اختلافات في "درجات" المعدات السمعية ، ولكن كمنتج أو سلعة ، هناك متطلبات للاستجابة الترددية. يجب أن يكون للمعدات الصوتية التي تفي بالمعايير الصناعية استجابة تردد من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.
إن المبالغة في تقدير هذا النطاق ليس له أهمية عملية. الأشخاص العاديون بالفعل غير حساسين للغاية للأصوات التي تقل عن 60 هرتز أو أعلى من 18 كيلو هرتز. يقوم ما يسمى "مضخم الصوت" مثل المسارح المنزلية بمعالجة وتضخيم الإشارة الصوتية أقل من 100 هرتز ، وليس التردد المنخفض الحقيقي.
التردد هو نطاق. كلما انخفض الحد الأدنى ، كان ذلك أفضل ، ويفضل ألا يزيد عن 20 هرتز ؛ كلما زاد الحد الأعلى ، كان ذلك أفضل ، ويفضل ألا يقل عن 20 كيلو هرتز.
