Quanta risposta in frequenza è migliore del diffusore?

La risposta in frequenza si riferisce al fenomeno per cui quando un segnale audio emesso a tensione costante è collegato al sistema, la pressione sonora generata dal mini altoparlante bluetooth aumenta o si attenua al variare della frequenza e la fase cambia con la frequenza. Questa pressione sonora e fase La variazione associata con la frequenza è chiamata risposta in frequenza. Si riferisce anche all'intervallo di frequenza che il sistema audio può riprodurre all'interno dell'intervallo consentito dall'ampiezza e la quantità di variazione del segnale all'interno di questo intervallo è chiamata risposta in frequenza, chiamata anche caratteristica di frequenza. All'interno del campo di frequenza nominale, il rapporto tra il valore massimo e il valore minimo dell'ampiezza della tensione di uscita è espresso in decibel (dB). Nel concetto di qualità dell'energia, la risposta in frequenza si riferisce solitamente al cambiamento dell'impedenza del sistema o del sensore di misurazione con la frequenza.

Come determinare la risposta in frequenza

1. Metodo analitico

Il metodo di calcolo teorico basato sul meccanismo fisico è adatto solo per la situazione in cui la struttura e la composizione del sistema sono facilmente determinabili. Dopo aver dato la composizione strutturale del sistema, la risposta in frequenza del sistema può essere determinata mediante derivazione e calcolo utilizzando le leggi fisiche corrispondenti. La correttezza dell'analisi dipende dalla conoscenza precisa della struttura del sistema. Per i sistemi complessi, i metodi analitici sono computazionalmente intensivi.

2. Metodo sperimentale

Il metodo della misurazione diretta mediante strumenti può essere utilizzato in situazioni in cui la struttura del sistema è difficile da determinare. Il metodo sperimentale comunemente utilizzato consiste nell'utilizzare il segnale sinusoidale come segnale di prova, selezionare diversi valori di frequenza nell'intervallo di frequenza in esame e misurare l'ampiezza e l'angolo di fase dei segnali sinusoidali di ingresso e di uscita allo stato stazionario a ciascuna frequenza. La caratteristica di variazione del rapporto di ampiezza dell'uscita rispetto all'ingresso con la frequenza è la caratteristica di ampiezza-frequenza, e la caratteristica di variazione della differenza dell'angolo di fase tra l'uscita e l'ingresso con la frequenza è la caratteristica di frequenza di fase.

Prestazioni di risposta in frequenza

Il processo di transizione del sistema ha una relazione definita con la risposta in frequenza, che può essere ottenuta con metodi matematici. Ma ad eccezione dei sistemi di primo e secondo ordine, farlo spesso richiede molto tempo e in molti casi non è pratico. Un metodo comune consiste nel stimare direttamente le prestazioni del processo di transizione del sistema in base alla quantità caratteristica della risposta in frequenza. Le principali grandezze caratteristiche della risposta in frequenza sono: margine di guadagno e margine dell'angolo di fase, picco di risonanza e frequenza di risonanza, larghezza di banda e frequenza di taglio.

Margine di guadagno e Margine dell'angolo di fase

Fornisce informazioni sulla stabilità del sistema di controllo e sul suo margine di stabilità.

Valore di picco risonante Mr e frequenza di risonanza ωr

Mr e ωr sono specificati come valore massimo della caratteristica ampiezza-frequenza |G(jω)| e il corrispondente valore di frequenza. Per un sistema stazionario lineare di ordine elevato con una coppia di poli dominanti complessi coniugati (vedere il metodo del luogo delle radici), quando il valore di Mr è nell'intervallo di (1,0-1,4) M0, è possibile ottenere prestazioni del processo di transizione relativamente soddisfacenti.dove M0 è l'ampiezza della risposta in frequenza quando ω=0. La dimensione di ωr rappresenta la rapidità del processo di transizione: maggiore è il valore di ωr, migliore è la rapidità della risposta in uscita del sistema sotto l'azione di un passo unitario.

Larghezza di banda e frequenza di taglio

La frequenza di taglio ωc è specificata come frequenza critica quando la caratteristica ampiezza-frequenza |G(jω)| raggiunge 0.7M0 e continua a diminuire. L'intervallo di frequenza corrispondente 0≤ω≤ωc è chiamato larghezza di banda. Il significato della frequenza di taglio è: il sistema ha la funzione di filtrare le componenti del segnale la cui frequenza è maggiore di ωc, mentre le componenti del segnale la cui frequenza è minore di ωc possono essere direttamente fatte passare o leggermente attenuate. Dal punto di vista della riproduzione del segnale di ingresso, è spesso richiesta una larghezza di banda maggiore, che corrisponde a un tempo di salita minore e a una velocità di risposta più rapida. Ma dal punto di vista della soppressione del rumore ad alta frequenza, la larghezza di banda non dovrebbe essere troppo grande. Pertanto, determinare la larghezza di banda richiede una considerazione completa.

Prima di tutto, capire la gamma uditiva (risposta in frequenza) dell'orecchio umano, cioè la gamma di suoni che le persone possono sentire (distinguere). Gli adulti normali sono tra 60Hz e 20kHz. La risposta in frequenza delle apparecchiature audio si riferisce alla gamma di frequenze in cui l'apparecchiatura ripristina e riproduce il suono. Ci sono differenze nei "gradi" delle apparecchiature audio, ma come prodotto o merce, ci sono requisiti per la risposta in frequenza. Le apparecchiature audio che soddisfano gli standard industriali dovrebbero avere una risposta in frequenza da 20Hz a 20kHz.

Esagerare eccessivamente questa gamma non ha alcun significato pratico. Le persone normali sono già molto insensibili ai suoni sotto i 60Hz o sopra i 18kHz. Il cosiddetto "subwoofer" come gli home theater elabora e amplifica separatamente il segnale audio al di sotto dei 100Hz, non la vera bassa frequenza.

La risposta in frequenza è un intervallo. Più basso è il limite inferiore, meglio è, preferibilmente non superiore a 20Hz; più alto è il limite superiore, meglio è, preferibilmente non inferiore a 20kHz.