Ազդանշանի ամպլիտուդային սպեկտրը. Ամպլիտուդային հաճախականության բնութագրիչ (AFC): Ընտրովի սխեմաների հաճախականության արձագանքման վերլուծություն Հաճախականության արձագանքման որոշում

Հայտնի է, որ դինամիկ գործընթացները կարող են ներկայացվել հաճախականության բնութագրերով (FC)՝ ֆունկցիան ընդլայնելով Ֆուրիեի շարքի մեջ։

Ենթադրենք, կա ինչ-որ օբյեկտ և պահանջվում է որոշել դրա հաճախականության արձագանքը: Հաճախականության արձագանքի փորձարարական հեռացման ժամանակ A ամպլիտուդով = 1-ում և որոշակի w հաճախականությամբ սինուսոիդային ազդանշան սնվում է օբյեկտի մուտքին, այսինքն.

x (t) \u003d A մեղքի մեջ (wt) \u003d մեղք (wt):

Այնուհետև, ելքի վրա անցողիկ միջով անցնելուց հետո մենք կունենանք նաև նույն w հաճախականության սինուսոիդային ազդանշան, բայց տարբեր ամպլիտուդով A դուրս և j փուլ.

y(t) = A դուրս մեղք (wt + j)

w-ի տարբեր արժեքների համար A out-ի և j-ի արժեքները, որպես կանոն, նույնպես տարբեր կլինեն: Ամպլիտուդայի և փուլի այս կախվածությունը հաճախականությունից կոչվում է հաճախականության արձագանք:

Հաճախականության արձագանքման տեսակները.

·

y” “s 2 Y և այլն:

Եկեք սահմանենք հաճախականության արձագանքի ածանցյալները.

y'(t) = jw A out e j (w t + j) = jw y,

y”(t) = (jw) 2 A out e j (w t + j) = (jw) 2 y և այլն:

Սա ցույց է տալիս համապատասխանությունը s = jw:

Եզրակացություն. հաճախականության պատասխանները կարող են կառուցվել փոխանցման ֆունկցիաներից՝ փոխարինելով s = jw:

Հաճախականության արձագանքը և փուլային արձագանքը կառուցելու համար օգտագործվում են հետևյալ բանաձևերը.

, ,

որտեղ Re(w) և Im(w) արտահայտության իրական և երևակայական մասերն են AFC-ի համար, համապատասխանաբար:

AFC-ի և PFC-ի կողմից AFC ձեռք բերելու բանաձևեր.

Re(w) = A(w) . cos j(w), Im(w) = A(w) . sinj(w).

Հաճախականության արձագանքման գրաֆիկը միշտ գտնվում է մեկ քառորդում, քանի որ հաճախականությունը w > 0 և ամպլիտուդը A > 0: PFC գրաֆիկը կարող է տեղակայվել երկու քառորդում, այսինքն. j փուլը կարող է լինել կամ դրական կամ բացասական: AFH-ի ժամանակացույցը կարող է իրականացվել բոլոր եռամսյակներում:

Հաճախականության արձագանքը ըստ հայտնի AFC-ի գրաֆիկ կազմելիս AFC կորի վրա ընդգծվում են որոշակի հաճախականություններին համապատասխանող մի քանի հիմնական կետեր: Այնուհետև չափվում է կոորդինատների սկզբնակետից մինչև յուրաքանչյուր կետ հեռավորությունը և գծագրվում է հաճախականության արձագանքման գրաֆիկը. ուղղահայաց - չափված հեռավորությունները, հորիզոնական - հաճախականությունները: AFC-ի կառուցումն իրականացվում է նմանատիպ եղանակով, սակայն չափվում են ոչ թե հեռավորությունները, այլ անկյունները աստիճաններով կամ ռադիաններով։

AFC-ի գրաֆիկական գծագրման համար անհրաժեշտ է իմանալ AFC-ի և PFC-ի տեսակը: Միևնույն ժամանակ, հաճախականության և փուլային արձագանքի վրա հատկացվում են որոշակի հաճախականություններին համապատասխանող մի քանի կետեր: Յուրաքանչյուր հաճախականության համար A ամպլիտուդը որոշվում է հաճախականության արձագանքով, իսկ j փուլը որոշվում է փուլային արձագանքով: Յուրաքանչյուր հաճախականություն համապատասխանում է AFC-ի մի կետի, որի հեռավորությունը սկզբնակետից A է, իսկ Re-ի դրական կիսաառանցքի նկատմամբ անկյունը հավասար է j-ի: Նշված կետերը միացված են կորով։

Օրինակ: .

s = jw-ի համար մենք ունենք

= = = =

AFC հապավումը նշանակում է հաճախականության արձագանք: Անգլերենում այս տերմինը հնչում է որպես «հաճախականության արձագանք», որը բառացիորեն նշանակում է «հաճախականության արձագանք»: Շղթայի ամպլիտուդա-հաճախականության բնութագիրը ցույց է տալիս մակարդակի կախվածությունը ելքի վրա այս սարքըփոխանցվող ազդանշանի հաճախականության վրա այս սարքի մուտքի սինուսոիդային ազդանշանի մշտական ​​ամպլիտուդով: Հաճախականության արձագանքը կարող է որոշվել վերլուծական եղանակով բանաձևերի միջոցով կամ փորձարարական: Ցանկացած սարք նախատեսված է էլեկտրական ազդանշաններ փոխանցելու (կամ ուժեղացնելու) համար: Սարքի հաճախականության արձագանքը որոշվում է կախվածությունից փոխանցման հարաբերակցությունը(կամ շահույթ) հաճախականությամբ:

Փոխանցման հարաբերակցությունը

Ի՞նչ է փոխանցման հարաբերակցությունը: Փոխանցման հարաբերակցությունըշղթայի ելքի հարաբերակցությունն է նրա մուտքի լարմանը: Կամ բանաձևը.

որտեղ

U դուրս- լարումը շղթայի ելքում

U ներս- լարումը շղթայի մուտքի մոտ

Ուժեղացնող սարքերում փոխանցման գործակիցը ավելի մեծ է, քան միասնությունը: Եթե ​​սարքը ներկայացնում է փոխանցվող ազդանշանի թուլացում, ապա շահույթը մեկից պակաս է:

Փոխանցման գործակիցը կարող է արտահայտվել հետևյալով.

Մենք կառուցում ենք RC շղթայի հաճախականության արձագանքը Proteus ծրագրում

Որպեսզի հասկանանք, թե որն է հաճախականության արձագանքը, եկեք նայենք ստորև բերված նկարին:

Այսպիսով, մենք ունենք «սև արկղ», որի մուտքի վրա մենք կկիրառենք սինուսոիդային ազդանշան, իսկ սև արկղի ելքի վրա մենք կհեռացնենք ազդանշանը: Պայմանը պետք է կատարվի. անհրաժեշտ է փոխել մուտքային սինուսոիդային ազդանշանի հաճախականությունը, բայց դրա ամպլիտուդը պետք է լինի. մշտական.

Ի՞նչ պետք է անենք հետո: Անհրաժեշտ է սև արկղից հետո ելքի ազդանշանի ամպլիտուդը չափել մուտքային ազդանշանի հաճախականության արժեքներով, որոնք մեզ հետաքրքրում են: Այսինքն, մենք պետք է փոխենք մուտքային ազդանշանի հաճախականությունը 0 Հերցից (DC) մինչև որոշ վերջնական արժեք, որը կբավարարի մեր նպատակները, և տեսնենք, թե ինչ կլինի ազդանշանի ամպլիտուդը ելքում համապատասխան մուտքային արժեքներով:

Եկեք այս ամբողջին նայենք օրինակով: Թող սև արկղում մենք ունենք ամենապարզը՝ ռադիոէլեմենտների արդեն հայտնի անվանական արժեքներով:

Ինչպես ասացի, հաճախականության արձագանքը կարելի է կառուցել փորձարարական, ինչպես նաև սիմուլյատոր ծրագրերի օգնությամբ։ Իմ կարծիքով, սկսնակների համար ամենապարզ և հզոր սիմուլյատորը Proteus-ն է: Սկսենք նրանից։

Մենք հավաքում ենք այս սխեման Proteus ծրագրի աշխատանքային դաշտում

Շղթայի մուտքի վրա սինուսոիդային ազդանշան կիրառելու համար մենք սեղմում ենք «Գեներատորներ» կոճակը, ընտրում SINE, այնուհետև այն միացնում ենք մեր շղթայի մուտքին:

Ելքային ազդանշանը չափելու համար պարզապես սեղմեք «V» տառով պատկերակի վրա և միացրեք թռուցիկ պատկերակը մեր շղթայի ելքին.

Գեղագիտության համար ես արդեն փոխել եմ մուտքի ու ելքի անվանումը՝ sin and out։ Պետք է ստացվի այսպիսի բան.

Դե, գործի կեսն արդեն արված է։

Այժմ մնում է ավելացնել կարևոր գործիք. Այն կոչվում է «հաճախականության արձագանք», ինչպես ասացի, անգլերենից բառացի թարգմանությամբ՝ «հաճախականության արձագանք»: Դա անելու համար սեղմեք «Գծապատկեր» կոճակը և ցանկից ընտրեք «հաճախականությունը»:

Էկրանի վրա կհայտնվի այսպիսի մի բան.

Երկու անգամ սեղմում ենք LMB և բացվում է նման պատուհան, որտեղ որպես մուտքային ազդանշան ընտրում ենք մեր սինուսային գեներատորը (sin), որն այժմ սահմանում է հաճախականությունը մուտքի մոտ։

Այստեղ մենք ընտրում ենք այն հաճախականության տիրույթը, որը մենք «քշելու ենք» դեպի մեր շղթայի մուտքը: Այս դեպքում այս միջակայքը 1 Հց-ից մինչև 1 ՄՀց է: Մեկնարկի հաճախականությունը 0 Հերց դնելիս Proteus-ը սխալ է տալիս: Հետեւաբար, սկզբնական հաճախականությունը սահմանեք զրոյի մոտ:

և արդյունքում պետք է հայտնվի պատուհան մեր ելքով

Սեղմեք տիեզերական տողը և վայելեք արդյունքը

Այսպիսով, ի՞նչ հետաքրքիր բաներ կարելի է գտնել, եթե նայենք մեր հաճախականության արձագանքին: Ինչպես տեսնում եք, շղթայի ելքի ամպլիտուդը նվազում է աճող հաճախականությամբ: Սա նշանակում է, որ մեր RC միացումը մի տեսակ է հաճախականության զտիչ. Այս ֆիլտրը անցնում է ցածր հաճախականություններ, մեր դեպքում մինչև 100 Հերց, իսկ հետո աճող հաճախականությամբ սկսում է «ջախջախել» դրանք։ Եվ որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան այն թուլացնում է ելքային ազդանշանի ամպլիտուդը: Հետեւաբար, այս դեպքում մեր RC միացումն ամենապարզն է զիլտրոմ nտուգանք հհաճախականություն (LPF):

Լայնություն

Ռադիոսիրողների շրջանում և ոչ միայն կա նաև այնպիսի տերմին, ինչպիսին. Լայնություն- սա այն հաճախականության միջակայքն է, որի ընթացքում ռադիոհաղորդման կամ սարքի հաճախականության արձագանքը բավականաչափ միատեսակ է, որպեսզի ապահովի ազդանշանի փոխանցումը առանց դրա ձևի էական աղավաղման:

Ինչպե՞ս որոշել թողունակությունը: Սա բավականին հեշտ է անել: Բավական է հաճախականության արձագանքման գրաֆիկի վրա գտնել -3 դԲ մակարդակ առավելագույն արժեքըՀաճախականության արձագանք և գտի՛ր գծի հատման կետը գրաֆիկի հետ: Մեր դեպքում դա կարելի է անել ավելի հեշտ, քան շոգեխաշած շաղգամը։ Բավական է ընդլայնել մեր աղյուսակը ամբողջ էկրանով և օգտագործել ներկառուցված մարկերը, որպեսզի տեսնեք հաճախականությունը -3 դԲ-ում մեր հաճախականության արձագանքման գրաֆիկի հետ հատման կետում: Ինչպես տեսնում ենք, այն հավասար է 159 Հերց-ի։

Հաճախականությունը, որը ստացվում է -3 դԲ-ում կոչվում է անջատման հաճախականությունը. RC շղթայի համար այն կարելի է գտնել՝ օգտագործելով բանաձևը.

Մեր դեպքում հաշվարկված հաճախականությունը պարզվել է 159,2 Հց, ինչը հաստատում է նաև Proteus-ը։

Ով չի ուզում խառնաշփոթել դեցիբելների հետ, ապա կարող եք ելքային ազդանշանի առավելագույն ամպլիտուդից գծել 0,707 մակարդակով և դիտել խաչմերուկը գրաֆիկի հետ: AT այս օրինակը, պարզության համար ես վերցրեցի առավելագույն ամպլիտուդը 100% մակարդակի համար:

Ինչպե՞ս ստեղծել հաճախականության արձագանք գործնականում:

Ինչպե՞ս կառուցել հաճախականության արձագանք գործնականում, ունենալով ձեր զինանոցում և.

Այսպիսով, եկեք գնանք: Մենք հավաքում ենք մեր շղթան իրական կյանքում.

Դե, հիմա մենք կապում ենք հաճախականության գեներատորը շղթայի մուտքին, և օսցիլոսկոպի օգնությամբ մենք վերահսկում ենք ելքային ազդանշանի ամպլիտուդը, ինչպես նաև վերահսկելու ենք մուտքային ազդանշանի ամպլիտուդը, որպեսզի վստահ լինենք, որ սինուս հաստատուն ամպլիտուդով սնվում է RC շղթայի մուտքին։

Հաճախականության արձագանքի փորձարարական ուսումնասիրության համար մենք պետք է հավաքենք պարզ շեմկա.

Մեր խնդիրն է փոխել գեներատորի հաճախականությունը և արդեն դիտարկել, թե ինչ ցույց կտա օսցիլոսկոպը շղթայի ելքում: Մենք մեր շղթան կանցկացնենք հաճախականությունների միջով՝ սկսած ամենափոքրից: Ինչպես ասացի, դեղին ալիքը տեսողական հսկողության համար է, որը մենք ազնվորեն իրականացնում ենք փորձը:

Դ.Կ, անցնելով այս շղթայով, ելքի վրա կտա մուտքային ազդանշանի ամպլիտուդային արժեքը, ուստի առաջին կետը կունենա կոորդինատներ (0; 4), քանի որ մեր մուտքային ազդանշանի ամպլիտուդը 4 վոլտ է:

Մենք նայում ենք հետևյալ արժեքին օսցիլոգրամի վրա.

Հաճախականությունը 15 Հերց, ելքային ամպլիտուդը՝ 4 վոլտ: Այսպիսով, երկրորդ կետը (15;4)

Երրորդ կետ (72;3.6). Ուշադրություն դարձրեք ելքային կարմիր ազդանշանի ամպլիտուդությանը: Նա սկսում է թուլանալ:

Չորրորդ կետ (109;3.2)

Հինգերորդ կետ (159; 2.8)

Վեցերորդ կետ (201; 2.4)

Յոթերորդ կետ (273;2)

Ութերորդ կետ (361;1.6)

Իններորդ միավոր (542;1.2)

Տասներորդ միավոր (900;0.8)

Դե, վերջին տասնմեկերորդ կետը (1907; 0.4)

Չափումների արդյունքում ստացանք ափսե.

Մենք կառուցում ենք գրաֆիկ ըստ ստացված արժեքների և ստանում ենք մեր փորձնական հաճախականության պատասխանը ;-)

Պարզվեց ոչ այնպես, ինչպես տեխնիկական գրականության մեջ։ Հասկանալի է, քանի որ X-ը վերցված է լոգարիթմական մասշտաբով, և ոչ գծային, ինչպես իմ գրաֆիկում: Ինչպես տեսնում եք, ելքային ազդանշանի ամպլիտուդը կշարունակի նվազել հաճախականության աճով: Մեր հաճախականության արձագանքն էլ ավելի ճշգրիտ կառուցելու համար մենք պետք է հնարավորինս շատ միավորներ վերցնենք:

Եկեք վերադառնանք այս ալիքի ձևին.

Այստեղ, անջատման հաճախականության դեպքում, ելքային ազդանշանի ամպլիտուդը պարզվեց, որ ճիշտ 2,8 վոլտ է, որոնք գտնվում են հենց 0,707 մակարդակի վրա: Մեր դեպքում 100%-ը 4 վոլտ է: 4x0,707 \u003d 2,82 վոլտ:

band pass filter

Կան նաև սխեմաներ, որոնց հաճախականության արձագանքը նման է բլրի կամ փոսի: Եկեք նայենք օրինակներից մեկին. Մենք կդիտարկենք այսպես կոչված band-pass ֆիլտրը, որի հաճախականության արձագանքն ունի բլրի ձև:

Սխեման ինքնին.

Եվ ահա նրա հաճախականության արձագանքը.

Նման ֆիլտրերի առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք ունեն երկու անջատման հաճախականություն: Որոշվում են նաև -3dB կամ փոխանցման գործակցի առավելագույն արժեքի 0,707 մակարդակում, ավելի ճիշտ՝ K u max /√2։

Քանի որ անհարմար է գրաֆիկը dB-ով նայելը, ուստի այն Y առանցքի երկայնքով կփոխանցեմ գծային ռեժիմի՝ հեռացնելով նշիչը

Վերակառուցման արդյունքում պարզվել է հետևյալ հաճախականության արձագանքը.

Ելքի առավելագույն արժեքը 498 մՎ էր՝ 10 վոլտ մուտքային ազդանշանի ամպլիտուդով: Mdya, լավ «ուժեղացուցիչ») Այսպիսով, մենք գտնում ենք հաճախականությունների արժեքը 0,707x498 = 352 մՎ մակարդակում: Արդյունքը երկու անջատման հաճախականություն է՝ 786 Հց և 320 կՀց հաճախականություն: Հետեւաբար, թողունակությունը այս ֆիլտրը 786 Հց-ից մինչև 320 ԿՀց:

Գործնականում հաճախականության արձագանքը ստանալու համար հաճախականության արձագանքն ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են նիշեր կոչվող սարքեր: Ահա թե ինչ տեսք ունի Խորհրդային Միության նմուշներից մեկը

PFC-ն նշանակում է փուլային հաճախականության արձագանք, փուլային պատասխան՝ փուլային պատասխան: Ֆազային հաճախականության բնութագիրը սարքի մուտքի և ելքի սինուսոիդային ազդանշանների միջև ֆազային տեղաշարժի կախվածությունն է մուտքային տատանումների հաճախականությունից:

Փուլային տարբերություն

Կարծում եմ, մեկ անգամ չէ, որ լսել եք նման արտահայտություն՝ «ֆազային հերթափոխ ուներ»։ Այս արտահայտությունը մեր բառապաշար է մտել ոչ այնքան վաղուց, և դա նշանակում է, որ մարդը մի փոքր շարժել է իր միտքը։ Այսինքն, ամեն ինչ լավ էր, և հետո նորից: Եւ բոլորը :-). Իսկ էլեկտրոնիկայի մեջ դա նույնպես հաճախ է պատահում) Էլեկտրոնիկայի մեջ ազդանշանների փուլերի տարբերությունը կոչվում է փուլային տարբերություն. Թվում է, թե այն ինչ-որ ազդանշան է «քշում» դեպի մուտքը, և ելքային ազդանշանը, առանց որևէ պատճառի, վերցրել և ժամանակին տեղափոխվել է մուտքային ազդանշանի համեմատ:

Ֆազային տարբերությունը որոշելու համար պետք է պահպանվի պայմանը. ազդանշանի հաճախականությունները պետք է հավասար լինեն. Թող նույնիսկ մեկ ազդանշանը լինի կիլովոլտների ամպլիտուդով, իսկ մյուսը միլիվոլտներով: Կարևոր չէ: Եթե ​​դիտարկվեր միայն հաճախականությունների հավասարությունը։ Եթե ​​հավասարության պայմանը չկատարվեր, ապա ազդանշանների միջև փուլային տեղաշարժը անընդհատ կփոխվեր:

Ֆազային հերթափոխը որոշելու համար օգտագործվում է երկալիք օսցիլոսկոպ: Ֆազային տարբերությունը ամենից հաճախ նշվում է φ տառով, իսկ օսցիլոգրամի վրա այն նման է հետևյալին.

Պրոտեուսում RC շրջանի PFC-ի կառուցում

Մեր ուսումնասիրված շրջանի համար

Այն Proteus-ում ցուցադրելու համար մենք նորից բացում ենք «հաճախականության արձագանքման» գործառույթը

Մենք նաև ընտրում ենք մեր գեներատորը

Մի մոռացեք տեղադրել ստուգված հաճախականության միջակայքը.

Առանց երկար մտածելու՝ առաջին պատուհանում ընտրում ենք մեր ելքը

Եվ հիմա հիմնական տարբերությունը. «Առանցք» սյունակում նշիչը դրեք «աջ» վրա:

Սեղմեք տիեզերական սանդղակը և voila:

Կարող է ընդլայնվել ամբողջ էկրանով

Ցանկության դեպքում այս երկու բնութագրերը կարող են համակցվել մեկ գրաֆիկի վրա:

Նկատի ունեցեք, որ անջատման հաճախականության դեպքում մուտքային և ելքային ազդանշանների միջև փուլային տեղաշարժը 45 աստիճան է կամ n/4 ռադիանով (սեղմեք՝ մեծացնելու համար)

Այս փորձի ժամանակ 100 կՀց-ից ավելի հաճախականության դեպքում փուլային տարբերությունը հասնում է 90 աստիճանի արժեքի (ռադիաններով π/2) և այլևս չի փոխվում։

Մենք գործնականում կառուցում ենք PFC

PFC-ն գործնականում կարելի է չափել այնպես, ինչպես հաճախականության արձագանքը, պարզապես դիտարկելով փուլային տարբերությունը և գրի առնելով ցուցումները ափսեի վրա: Այս փորձի ժամանակ մենք պարզապես կհամոզվենք, որ անջատման հաճախականության դեպքում մենք իսկապես ունենք փուլային տարբերություն մուտքային և ելքային ազդանշանների միջև կլինի 45 աստիճան կամ π/4 ռադիաններով:

Այսպիսով, ես ստացա այս ալիքի ձևը 159.2 Հց անջատման հաճախականությամբ

Մենք պետք է իմանանք այս երկու ազդանշանների փուլային տարբերությունը

Ամբողջ պարբերակը 2p է, ուստի պարբերության կեսը π է: Մենք ունենք մոտ 15,5 դիվիզիա մեկ կես ցիկլի համար: Երկու ազդանշանների միջև տարբերությունը 4 բաժին է: Մենք համամասնություն ենք կազմում.

Այսպիսով, x = 0.258p, կամ կարող ենք ասել գրեթե 1/4p: Հետևաբար, այս երկու ազդանշանների միջև փուլային տարբերությունը հավասար է n/4-ի, որը գրեթե ճշգրիտ համընկնում է Proteus-ի հաշվարկված արժեքների հետ:

Ամփոփում

Հաճախականության արձագանքՇղթան ցույց է տալիս այս սարքի ելքի մակարդակի կախվածությունը փոխանցվող ազդանշանի հաճախականությունից այս սարքի մուտքի սինուսոիդային ազդանշանի մշտական ​​ամպլիտուդով:

Փուլային արձագանքսարքի մուտքի և ելքի սինուսոիդային ազդանշանների միջև փուլային տեղաշարժի կախվածությունն է մուտքային տատանումների հաճախականությունից:

Փոխանցման հարաբերակցությունըշղթայի ելքի հարաբերակցությունն է նրա մուտքի լարմանը: Եթե ​​փոխանցման գործակիցը մեկից մեծ է, ապա էլեկտրական միացումուժեղացնում է մուտքային ազդանշանը, եթե մեկից պակաս է, ապա թուլանում է:

Լայնություն- սա այն հաճախականության միջակայքն է, որի ընթացքում ռադիոհաղորդման կամ սարքի հաճախականության արձագանքը բավականաչափ միատեսակ է, որպեսզի ապահովի ազդանշանի փոխանցումը առանց դրա ձևի էական աղավաղման: Այն որոշվում է հաճախականության պատասխանի առավելագույն արժեքից 0,707 մակարդակով:

Ես գնել եմ Motorola Pulse Escape bluetooth ականջակալները: Ինձ ընդհանրապես ձայնը դուր եկավ, բայց մի պահ մնաց անհասկանալի. Ըստ հրահանգների, նրանք ունեն հավասարեցնող անջատիչ: Ենթադրաբար, ականջակալներն ունեն մի քանի ներկառուցված կարգավորումներ, որոնք անցնում են շրջանագծի մեջ։ Ցավոք սրտի, ականջով չկարողացա որոշել, թե ինչ կարգավորումներ կան և քանիսն են, և որոշեցի պարզել չափումների օգնությամբ։

Այսպիսով, մենք ցանկանում ենք չափել ականջակալների ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանքը (AFC). Պարզվում է, որ նման չափումներ կարելի է անել «ծնկի վրա», առանց հատուկ սարքավորումների։

Մեզ անհրաժեշտ կլինի Windows համակարգիչ (ես օգտագործել եմ նոութբուք), խոսափող, ինչպես նաև ձայնի աղբյուր՝ ինչ-որ նվագարկիչ՝ bluetooth-ով (ես սմարթֆոն եմ վերցրել): Դե, ականջակալներն իրենք, իհարկե:

(Կտրվածքի տակ - շատ նկարներ):

Ուսուցում

Ահա մի խոսափող, որը ես գտա հին գաջեթների մեջ: Միկրոֆոնը կոպեկ է, խոսելու համար, նախատեսված չէ երաժշտություն ձայնագրելու, առավել եւս չափումների համար։

Իհարկե, նման խոսափողն ունի իր հաճախականության արձագանքը (և, առաջ նայելով, ուղղորդված օրինաչափություն), այնպես որ այն մեծապես կխեղաթյուրի չափման արդյունքները, բայց այն հարմար է առաջադրանքի համար, քանի որ մեզ այնքան էլ հետաքրքրում են բացարձակ բնութագրերը: ականջակալներ, բայց ինչպես են դրանք փոխվում հավասարիչը միացնելիս:

Նոթբուքն ուներ միայն մեկ համակցված աուդիո խցիկ: Մենք միացնում ենք մեր խոսափողը այնտեղ.

Windows-ը հարցնում է, թե ինչ սարք ենք միացրել։ Մենք պատասխանում ենք, որ սա խոսափող է.

Windows-ը գերմանական է, կներեք: Խոստացա օգտագործել իմպրովիզացված նյութեր։

Այսպիսով, միակ աուդիո միակցիչը զբաղված է, ինչի պատճառով անհրաժեշտ է լրացուցիչ ձայնային աղբյուր: Մենք սմարթֆոնի վրա ներբեռնում ենք հատուկ թեստային աուդիո ազդանշան՝ այսպես կոչված, վարդագույն աղմուկ։ Վարդագույն աղմուկը ձայն է, որը պարունակում է հաճախականությունների ամբողջ սպեկտրը և ունի հավասար հզորություն ողջ տիրույթում: (Մի շփոթեք այն սպիտակ աղմուկի հետ: Սպիտակ աղմուկն ունի էներգիայի տարբեր բաշխում, ուստի այն չի կարող օգտագործվել չափումների համար, քանի որ այն կարող է վնասել ձեր բարձրախոսներին:)

Կարգավորեք խոսափողի զգայունության մակարդակը: Մենք աջ սեղմում ենք Windows-ի բարձրախոսի պատկերակի վրա և ընտրում ձայնագրող սարքերի կարգավորումը.

Մենք գտնում ենք մեր խոսափողը (ես ստացել եմ այն ​​կոչվում է Jack Mic):

Մենք այն ընտրում ենք որպես ձայնագրող սարք (կանաչ շրջանով թռչուն): Մենք սահմանել ենք դրա զգայունության մակարդակը առավելագույնին մոտ.

Microphone Boost-ը (եթե այդպիսիք կա) հեռացված է: Սա զգայունության ավտոմատ կարգավորում է: Ձայնի համար դա լավ է, բայց չափումների ժամանակ դա միայն կխանգարի:

Չափիչ ծրագիրը տեղադրում ենք նոութբուքի վրա։ Ես սիրում եմ TrueRTA-ն միանգամից բազմաթիվ գծապատկերներ տեսնելու ունակության համար: (RTA - անգլերեն հաճախականության պատասխան): Անվճար ցուցադրական տարբերակում ծրագիրը չափում է հաճախականության արձագանքը օկտավայի քայլերով (այսինքն՝ հարևան չափման կետերը հաճախականությամբ տարբերվում են 2 անգամ)։ Սա, իհարկե, շատ կոպիտ է, բայց մեր նպատակների համար դա տեղի կունենա։

Կպչուն ժապավենի միջոցով մենք ամրացնում ենք խոսափողը սեղանի եզրին մոտ, որպեսզի այն ծածկվի ականջակալով.

Կարևոր է ֆիքսել խոսափողը, որպեսզի այն չշարժվի չափման գործընթացում: Ականջակալները մետաղալարով միացնում ենք սմարթֆոնին և մեկ ականջակալ դնում խոսափողի վերևում, որպեսզի այն սերտորեն փակենք վերևից. նման բան, ականջակալը ծածկում է մարդու ականջը.

Երկրորդ ականջակալն ազատորեն կախված է սեղանի տակ, որից մենք կլսենք ներառված թեստային ազդանշանը։ Մենք համոզվում ենք, որ ականջակալները կայուն են, դրանք նույնպես չեն կարող տեղափոխվել չափման գործընթացում։ Դուք կարող եք սկսել:

չափումներ

Մենք գործարկում ենք TrueRTA ծրագիրը և տեսնում ենք.

Պատուհանի հիմնական մասը գրաֆիկների համար նախատեսված դաշտ է: Նրանից ձախ ազդանշանի գեներատորի կոճակներն են, մեզ դա պետք չի լինի, քանի որ ունենք արտաքին ազդանշանի աղբյուր՝ սմարթֆոն։ Աջ կողմում են գրաֆիկը և չափման կարգավորումները: Վերևում - ևս մի քանի կարգավորում և վերահսկում: Մենք սահմանել ենք դաշտի սպիտակ գույնը՝ գրաֆիկները ավելի լավ տեսնելու համար (մենյու Դիտել → Ֆոնի գույնը→ Սպիտակ).

Մենք չափման սահմանաչափը սահմանել ենք 20 Հց, իսկ չափումների քանակը, ասենք, 100: Ծրագիրը ավտոմատ կերպով անընդմեջ կկատարի նշված քանակի չափումներ և միջին արդյունքը, դա անհրաժեշտ է աղմուկի ազդանշանի համար: Անջատեք գծային գծապատկերների ցուցադրումը, փոխարենը թողեք գծապատկերներ նկարվեն (վերևի կոճակը գծերի պատկերով նշված է հաջորդ սքրինշոթում):

Պարամետրերը կատարելուց հետո մենք կատարում ենք առաջին չափումը. սա կլինի լռության չափումը: Մենք փակում ենք պատուհաններն ու դռները, խնդրում ենք երեխաներին լռել և սեղմել Go.

Եթե ​​ամեն ինչ ճիշտ է արված, դաշտում կսկսի հայտնվել գրաֆիկ: Եկեք սպասենք, մինչև այն կայունանա (դադարի «պարել» հետ ու առաջ) և սեղմել Stop:

Մենք տեսնում ենք, որ «լռության ձայնը» (ֆոնային աղմուկը) չի գերազանցում -40dBu-ն, և սահմանում ենք (dB ստորին կառավարում պատուհանի աջ կողմում) -40dBu-ի վրա, որպեսզի ֆոնային աղմուկը հեռացվի էկրանից և տես. մեզ հետաքրքրող ազդանշանի ավելի մեծ գրաֆիկ:

Հիմա եկեք չափենք իրական փորձարկման ազդանշանը: Մենք միացնում ենք նվագարկիչը սմարթֆոնի վրա՝ սկսած ցածր ձայնից։

TrueRTA-ում չափումը սկսում ենք Go կոճակով և աստիճանաբար բարձրացնում սմարթֆոնի ձայնը։ Ազատ ականջակալից սկսում է սուլոցային աղմուկ լսել, և էկրանին հայտնվում է գրաֆիկ: Ավելացրեք ծավալ, մինչև գրաֆիկը հասնի մոտ -10...0dBu բարձրության.

Գրաֆիկի կայունացմանը սպասելուց հետո ծրագրում Stop կոճակով դադարեցնում ենք չափումը։ Խաղացողը նույնպես առայժմ դադարեցված է։ Այսպիսով, ի՞նչ ենք մենք տեսնում գծապատկերում: Լավ բաս (բացառությամբ ամենախորը), որոշ անկում դեպի միջին և կտրուկ անկում դեպի վերին հաճախականություններ: Հիշեցնում եմ, որ սա ականջակալների իրական հաճախականության արձագանքը չէ, միկրոֆոնն է նպաստում։

Մենք կվերցնենք այս գրաֆիկը որպես հղում: Ականջակալները ազդանշան են ստացել լարով, այս ռեժիմում նրանք աշխատում են որպես պասիվ բարձրախոսներ՝ առանց որևէ էքվեյլայզերի, դրանց կոճակները չեն աշխատում։ Գրաֆիկը պահեք թիվ 1 հիշողության մեջ (Դիտել → Պահել հիշողության մեջ → Պահել հիշողության մեջ 1 ընտրացանկի միջոցով կամ սեղմելով Alt+1): Դուք կարող եք գրաֆիկները պահել հիշողության բջիջներում և օգտագործել Mem1..Mem20 կոճակները պատուհանի վերին մասում, որպեսզի միացնեք կամ անջատեք այս գրաֆիկների ցուցադրումը էկրանին:

Այժմ մենք անջատում ենք լարը (և ականջակալներից, և սմարթֆոնից) և ականջակալները միացնում ենք սմարթֆոնին bluetooth-ի միջոցով՝ փորձելով դրանք չշարժել սեղանի վրա։

Նորից միացնում ենք նվագարկիչը, սկսում ենք չափումը Go կոճակով և սմարթֆոնի ձայնը կարգավորելով՝ մակարդակի առումով նոր գրաֆիկը հասցնում ենք տեղեկատուին։ Հղման գրաֆիկը ցուցադրվում է կանաչ, իսկ նորը՝ կապույտ.

Մենք դադարեցնում ենք չափումը (նվագարկիչը չի կարող անջատվել, եթե ազատ ականջակալի շշուկը չի նյարդայնացնում) և ուրախանում, որ bluetooth ականջակալներտալ նույն հաճախականության արձագանքը, ինչ լարերի վրա: Գրաֆիկը բերում ենք թիվ 2 հիշողության մեջ (Alt + 2), որպեսզի այն չհեռանա էկրանից։

Այժմ մենք միացնում ենք հավասարիչը ականջակալների կոճակներով: Ականջակալները կանացի կենսուրախ ձայնով հաղորդում են «EQ փոխվել է»։ Մենք միացնում ենք չափումը և, սպասելով գծապատկերի կայունացմանը, տեսնում ենք.

Հմ. Որոշ տեղերում 1 դեցիբելի տարբերություն կա, բայց դա ինչ-որ տեղ լուրջ չէ։ Ավելի շատ նման է չափման սխալի: Մենք նաև պահպանում ենք այս գրաֆիկը հիշողության մեջ, նորից միացնում ենք հավասարիչը և չափումից հետո տեսնում ենք մեկ այլ գրաֆիկ (եթե շատ ուշադիր նայեք).

Դե, դուք արդեն հասկացաք. Ականջակալների վրա ինչքան էլ էքվիլայզերը միացրի, ոչ մի փոփոխություն չտվեց!

Սրա վրա, սկզբունքորեն, կարող ենք ավարտել աշխատանքը և եզրակացնել. Այս ականջակալները չունեն աշխատող էկվալայզեր:. (Հիմա պարզ է, թե ինչու նրան չլսեցին):

Սակայն այն, որ արդյունքների մեջ փոփոխություններ չենք տեսել, հիասթափեցնող է և նույնիսկ կասկածներ է հարուցում մեթոդաբանության ճիշտության վերաբերյալ։ Գուցե ինչ-որ բան սխալ ենք չափել։

Բոնուսի չափերը

Որպեսզի համոզվենք, որ մենք չափում էինք հաճախականության արձագանքը, այլ ոչ թե եղանակը լուսնի վրա, եկեք EQ-ն շրջենք այլ տեղ: Մենք ունենք խաղացող սմարթֆոնում: Եկեք օգտագործենք դրա հավասարիչը.

Գծային սարքերը ունեն հաճախականության արձագանք, ոչ գծային սարքերը չունեն հաճախականության արձագանք, քանի որ դրանք ունեն սպեկտրային աղավաղումներ, որոնք հանգեցնում են սպեկտրային բաղադրիչների անսահման շարքի:

Ֆազային և ամպլիտուդային բնութագրերը շատ դեպքերում փոխկապակցված են:

Հաճախականության արձագանք ստանալու մեթոդներ.

1) հաճախականության պատասխանի ստացում ըստ կետերի.

Հաճախականության արձագանքը եզակիորեն կապված է փոխանցման K(w) գործակցի հետ:

Կարգավորելով գեներատորի հաճախականությունը, ազդանշանի հաստատուն ամպլիտուդով, մենք կիրառում ենք այս ազդանշանը որպես մուտքային գործողություն ուսումնասիրվող շղթայի համար: Մենք հեռացնում ենք պատասխանը ուսումնասիրվող շղթայի ելքից, դրա համար անհրաժեշտ է վոլտմետր կամ օսցիլոսկոպ: Հաճախականության արձագանքը կառուցելու համար մենք նշում ենք ելքային լարման արժեքը հաճախականության առանցքի վրա գեներատորի հաճախականություններին համապատասխան:

Ուսումնասիրվող սարքի դինամիկ տիրույթը պետք է լինի այնպիսին, որ գեներատորի մեկ գործողության ժամանակ խեղաթյուրում չլինի (այլ կերպ ասած՝ գրեթե ցանկացած սարք գծային է միայն մուտքային գործողությունների որոշակի տիրույթում, և դրանից դուրս՝ այն դադարում է լինել։ գծային և դրա հաճախականության արձագանք ստանալը իմաստ չունի): հաճախականության տիրույթվոլտմետրը պետք է բավարարի ուսումնասիրվող սարքի աշխատանքային հաճախականության տիրույթը:

Թերություն:ձեռքով, սա բավականին երկար գործընթաց է, հատկապես, երբ անհրաժեշտ է ձեռք բերել մեծ թվով միավորներ:

2) Ավտոմատ հաճախականության արձագանքման անալիզատոր.

Հաճախականության արձագանքի հեռացումն արագացնելու համար օգտագործվում են հաճախականության արձագանքման ավտոմատ անալիզատորներ: Նման անալիզատորի կառուցվածքը ներկայացված է ստորև.

Հարմոնիկ ազդանշան (G1) կիրառվում է խառնիչի վրա և քառակուսի ալիք(G3), ժամանակի ինչ-որ պահի, հաճախականությունը G1 (ավլելու հաճախականության գեներատոր) և իմպուլսային ազդանշանների հաճախականությունը կհամընկնեն և տարբեր բաղադրիչները (fgkch - fi) = 0, ինչի արդյունքում հաստատուն բաղադրիչները կհայտնվեն խառնիչի ելքը («պայթումներ»՝ fgkch և f հավասարության պահեր): Այս պոռթկումները ցածր անցումային ֆիլտրի միջով սնվում են ուժեղացուցիչներին:

Նախքան անալիզատորն օգտագործելը, համոզվեք, որ չափման ուղին տրամաչափված է:

Հյուրընկալվել է Allbest.ru-ում