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La respuesta de frecuencia se refiere al fenómeno de que cuando una salida de señal de audio a un voltaje constante se conecta al sistema, la presión de sonido generada por el mini altavoz bluetooth aumenta o se atenúa a medida que cambia la frecuencia, y la fase cambia con la frecuencia. Esta presión y fase del sonido La variación asociada con la frecuencia se denomina respuesta de frecuencia. También se refiere al rango de frecuencia que el sistema de sonido puede reproducir dentro del rango permitido por la amplitud, y la cantidad de cambio de señal dentro de este rango se llama respuesta de frecuencia, también llamada característica de frecuencia. Dentro del rango de frecuencia nominal, la relación entre el valor máximo y el valor mínimo de la amplitud de la tensión de salida se expresa en decibelios (dB). En el concepto de calidad de energía, la respuesta de frecuencia generalmente se refiere al cambio de la impedancia del sistema o sensor de medición con la frecuencia.
Cómo determinar la respuesta de frecuencia
1. Método analítico
El método de cálculo teórico basado en el mecanismo físico solo es adecuado para la situación en la que la estructura y la composición del sistema son fáciles de determinar. Después de dar la composición estructural del sistema, la respuesta de frecuencia del sistema se puede determinar por derivación y cálculo utilizando las leyes físicas correspondientes. La corrección del análisis depende del conocimiento preciso de la estructura del sistema. Para sistemas complejos, los métodos analíticos son computacionalmente intensivos.
2. Método experimental
El método de medición directa por instrumentos se puede utilizar en situaciones en las que la estructura del sistema es difícil de determinar. El método experimental comúnmente usado es usar la señal sinusoidal como señal de prueba, seleccionar varios valores de frecuencia en el rango de frecuencia bajo investigación y medir la amplitud y el ángulo de fase de las señales sinusoidales de entrada y salida de estado estable en cada frecuencia. La característica de variación de la relación de amplitud de la salida a la entrada con la frecuencia es la característica de frecuencia de amplitud, y la característica de variación de la diferencia de ángulo de fase entre la salida y la entrada con la frecuencia es la característica de frecuencia de fase.
Rendimiento de respuesta de frecuencia
El proceso de transición del sistema tiene una relación definida con la respuesta de frecuencia, que se puede obtener por métodos matemáticos. Pero a excepción de los sistemas de primer y segundo orden, hacerlo a menudo lleva mucho tiempo y, en muchos casos, no es práctico. Un método común es estimar directamente el rendimiento del proceso de transición del sistema según la cantidad característica de la respuesta de frecuencia. Las principales magnitudes características de la respuesta en frecuencia son: margen de ganancia y margen de ángulo de fase, pico de resonancia y frecuencia de resonancia, ancho de banda y frecuencia de corte.
Margen de ganancia y margen de ángulo de fase
Proporciona información sobre si el sistema de control es estable y cuánto margen de estabilidad tiene.
Valor pico de resonancia Mr y frecuencia de resonancia ωr
Mr y ωr se especifican como el valor máximo de la característica de amplitud-frecuencia |G(jω)| y el valor de frecuencia correspondiente. Para un sistema estacionario lineal de alto orden con un par de polos dominantes complejos conjugados (consulte el método del lugar geométrico de las raíces), cuando el valor de Mr está en el rango de (1,0-1,4) M0, se puede obtener un rendimiento del proceso de transición relativamente satisfactorio.donde M0 es la magnitud de la respuesta en frecuencia cuando ω=0. El tamaño de ωr representa la rapidez del proceso de transición: cuanto mayor sea el valor de ωr, mejor será la rapidez de la respuesta de salida del sistema bajo la acción de un escalón unitario.
Ancho de banda y frecuencia de corte
La frecuencia de corte ωc se especifica como la frecuencia crítica cuando la característica de amplitud-frecuencia |G(jω)| llega a 0,7M0 y sigue descendiendo. El rango de frecuencia correspondiente 0≤ω≤ωc se denomina ancho de banda. El significado de la frecuencia de corte es: el sistema tiene la función de filtrar los componentes de la señal cuya frecuencia es superior a ωc, mientras que los componentes de la señal cuya frecuencia es inferior a ωc pueden pasar directamente o atenuarse ligeramente. Desde la perspectiva de reproducir la señal de entrada, a menudo se requiere un ancho de banda mayor, lo que corresponde a un tiempo de subida menor y una velocidad de respuesta más rápida. Pero desde la perspectiva de suprimir el ruido de alta frecuencia, el ancho de banda no debería ser demasiado grande. Por lo tanto, determinar el ancho de banda requiere una consideración integral.
En primer lugar, comprenda el rango de audición (respuesta de frecuencia) del oído humano, es decir, el rango de sonidos que las personas pueden escuchar (distinguir). Los adultos normales están entre 60Hz y 20kHz. La respuesta de frecuencia de un equipo de audio se refiere al rango de frecuencia en el que el equipo restaura y reproduce el sonido. Existen diferencias en los "grados" de los equipos de audio, pero como producto o mercancía, existen requisitos para la respuesta de frecuencia. Los equipos de audio que cumplan con los estándares industriales deben tener una respuesta de frecuencia de 20 Hz a 20 kHz.
Exagerar excesivamente este rango no tiene ningún significado práctico. La gente normal ya es muy insensible a los sonidos por debajo de los 60 Hz o por encima de los 18 kHz. El llamado "subwoofer", como los sistemas de cine en casa, procesa y amplifica por separado la señal de audio por debajo de 100 Hz, no la frecuencia baja real.
La respuesta de frecuencia es un rango. Cuanto menor sea el límite inferior, mejor, preferentemente no superior a 20 Hz; cuanto mayor sea el límite superior, mejor, preferiblemente no inferior a 20 kHz.
