Параметр «Частотная характеристика»

Время публикации:15:46/

31.01.2022

О каком бы Hi-Fi устройстве не шла речь (звукоснимателе, усилителе, колонках), наиболее важной его характеристикой будет диапазон воспроизводимых частот. Если речь идет об акустике, то предпочтительнее выбрать колонки с диапазоном от 20 Гц до 25 кГц, вместо 45 Гц-18 кГц. Однако правда заключается в том, что без учета некоторых других данных эти цифры мало что говорят о качестве звучания Hi-Fi техники. Итак, читаем параметр «Частотная характеристика» правильно.

Здесь слышу, здесь не слышу

Считается, что человеческий слух способен воспринимать частоты от 20 Гц до 20 кГц (20 000 Гц). Хотя на практике этот диапазон обычно заметно более узкий. Получается, что и колонки, воспроизводящие звук в этом диапазоне, будут самым лучшими? И да, и нет. На самом деле очень важно, чтобы при прослушивании музыки уровень громкости звука во всем этом частотном диапазоне был точно таким же, как и при ее записи.

Не случайно данную характеристику называют амплитудно-частотной (АЧХ), отмечая важность того, какую амплитуду имеет сигнал на различных частотах.

Например, равномерность частотной характеристики акустики проверяют следующим образом. Колонки помещают в безэховую камеру, у которой нет собственных резонансов. Затем на акустику с усилителя подается специальный свип-тон (или сигнал «качающейся частоты»). Его частота меняется в заданном интервале — например, от 20 Гц до 20 кГц — но уровень остается постоянным. С помощью помещенного в ту же камеру микрофона измеряется сигнал, который воспроизводит колонка.

Если бы мы жили в идеальном мире, измеренная частотная характеристика колонки была бы такой, как на рис 1.

Рис. 1

Увы, в реальности это невозможно. На самом деле частотная характеристика колонок будет похожа на ту, которая представлена на фото 2.

Рис. 2

Здесь мы видим изменение амплитуды сигнала на различных частотах. Причин этому может быть много — это и характеристики динамиков, и настройка разделительного фильтра, и взаимодействие корпуса и динамиков.

Равномерная частотная характеристика колонки вовсе не означает, что при прослушивании музыки сигналы всех частот через нее будут звучать одинаково. Это значит, что каждая композиция будет звучать именно так, как она была записана, с тем же уровнем сигнала на различных частотах. Поэтому про акустику, которая имеет частотную характеристику, максимально приближенную к линейной, говорят, что она звучит нейтрально и не вносит в звучание музыки собственной окраски.

Все на уровне

Частотная характеристика в спецификациях аудиоустройств обычно сопровождается дополнительным параметром, на который многие меломаны не обращают внимание. А зря! Именно он показывает, насколько точно (близко к оригиналу) будет звучать музыка через колонки. Например, для акустики этот параметр часто представлен как «+/- 3dB». Это значит, что частотная характеристика колонки в указанном частотном диапазоне может отклоняться в вверх или вниз на уровень 3 децибела от центральной.

Значение именно в 3 дБ было принято потому, что оно уже позволяет отчетливо определить на слух изменения в уровне сигнала. В то же время изменение (спад) сигнала на какой-либо частоте до 9 дБ сделает его практически неслышимым на фоне общего микса. По современным стандартам неравномерность 3 дБ для частотной характеристики в аудио является очень большой. Например, у усилителей или ЦАП обычно можно видеть ее значение в +/- 0,5 дБ. Однако для электромеханического устройства, которым по сути являются динамики колонок, звукосниматели проигрывателей винила, такой показатель является приемлемым.

Измерение акустики Triangle в безэховой камере

И вот с учетом этого дополнения и можно оценивать частотные характеристики разной акустики. Например, у одной модели показатель частотной характеристики от 40 Гц до 25 кГц указан для значения +/- 1 дБ, а у другой +/- 3 дБ. Соответственно, первая (теоретически) будет звучать более натурально и с более глубоким басом, а также лучшими ВЧ.

А если параметры колонки указаны как 20 Гц до 25 кГц с неравномерностью +/- 6 дБ, то она, скорее всего, уступит по звучанию той, которая имеет более скромные 40 Гц — 20 кГц , но по уровню +/- 1,5 дБ. Если же у какой-либо модели этот параметр вообще не оговаривается в спецификациях — есть повод задуматься.

Важное дополнение

Однако на практике и неравномерность частотной характеристики, выраженная в цифрах спецификаций, не дает полной картины о качестве звучания той или иной модели. Например, на рисунках 3 и 4 показаны АЧХ двух колонок, каждая из которых имеет на первый взгляд одинаковую неравномерность характеристики в +/- 3 дБ.

Рис. 3

Рис. 4

Однако неравномерность колонки с рисунка 3 имеет плавный и вполне приемлемый для восприятия характер, в то время как «пила» на рисунке 4 сделает звучание музыки грубым и ненатуральным.

Опираться при выборе Hi-Fi-техники только на ее измеренные характеристики так же опасно, как и полагаться только на субъективные тесты ее звучания. Колонка, которая будет отлично звучать на музыке определенного жанра, на самом деле может иметь не самые лучшие технические характеристики. Просто ту окраску, которую она внесет в звучание композиций, наш слух воспримет как «благозвучную». Но если ваши музыкальные пристрастия изменятся, колонка уже может им и не соответствовать. Измерения позволяют инженерам настроить работу акустики по определенным стандартам, но затем последует ее тонкая настройка с помощью многочисленных сеансов прослушивания. И только после этого колонки поступят в серийное производство, чтобы в дальнейших радовать меломанов не только точным, но и музыкальным звуком.

Частотная характеристика | это… Что такое Частотная характеристика?

ТолкованиеПеревод

Частотная характеристика

Частотная характеристика

в теории автоматического регулирования — зависящий от частоты комплексный коэффициент связи между рассматриваемым параметром системы и входным воздействием; Ч. х. существуют, если вынужденная составляющая движения системы является периодической функцией одного периода (одной частоты (ω)) с периодом вынуждающего воздействия. Если входной сигнал (воздействие) хвх и выходной сигнал (отклик на воздействие) хвых системы представить в комплексном виде:

где Авх((ω)), Авых((ω)) — амплитуды,
(φ)вх((ω)), (φ)вых((ω)) — фазы соответственно входного и выходного сигналов, то отношение

W(i(ω)) = xвых/xвх
системы; при этом величину
|W(i(ω))| = Авых((ω))/Авх((ω))
называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), а величину argа
W(i(ω)) = (φ)вых((ω)) — (φ)вх((ω))
— фазовой частотной характеристикой (ФЧХ). В практике часто используют логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) и логарифмические фазовые частотные характеристики (ЛФЧХ). При их построении по осям абсцисс откладывают частоту в логарифмическом масштабе, а по осям ординат
|W(i(ω))|,
— выраженную в дБ, и (φ) в линейном масштабе. При этом частота среза (ω)ср, при которой ЛАЧХ пересекает ось абсцисс, может служить мерой быстродействия системы, а запас по фазе
(∆φ)((∆φ) = (π) — |(φ)((ω)ср)|)
— мерой затухания свободных колебаний в ней. Функцию W(i(ω)), построенную на комплексной плоскости в координатах ReW(i(ω)), ImW(i(ω)), называют амплитудно-фазовой частотной характеристикой (см. также Годографа метод). Для нелинейных систем за Авых и (φ)вых принимаются амплитуда и фаза первой гармоники выходного сигнала. В этом случае Ч. х. зависит от амплитуды входного сигнала, а при некоторых сочетаниях параметров системы — и от направления (увеличения или уменьшения, см., например, Гистерезис) изменения частоты. Изложенное выше справедливо для так называемых непрерывных стационарных систем; в более общем случае линейных непрерывных и импульсных систем Ч. х. определяют как отношение комплексных спектров выходного и входного сигналов. У системы, имеющей n параметров состояния и k входных воздействий, насчитывается n(·)k независимых Ч. х. Например, короткопериодическое продольное движение самолёта характеризуется изменениями угла атаки (α) и скорости тангажа (ω)z; самолёт имеет четыре Ч. х. по этим параметрам при отклонении (δ)в руля высоты и воздействии вертикальных порывов ветра со скоростью W, являющиеся функциями i(ω):

(α)/(δ)в, (α)/W, (ω)z/W,
а комбинациями этих Ч. х. являются Ч. х. по перегрузке пy: пy/(δ)в, пy/W.
Ч. х. широко используются при анализе системы «самолёт — лётчик — система управления» благодаря возможности определения её динамических характеристик по Ч. х. отдельных элементов, устанавливаемых расчётными или экспериментальными методами. Ч. х. применяются для определения запасов устойчивости замкнутых систем по Ч. х. разомкнутых, для выяснения параметров автоколебаний при наличии в системах нелинейностей и реакции систем на детерминированные и случайные воздействия, для математического моделирования элементов систем по их Ч. х. В общем случае Ч. х. системы связана с её передаточной функцией W(p) соотношением W(i(ω)) = W(p)p = (ω).
Широкое использование экспериментальных методов определения Ч. х. привело к созданию и внедрению в исследовательскую практику специализированных приборов — анализаторов Ч. х., включающих генераторы гармонических сигналов, измерительные и вычислительные устройства.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

Поможем сделать НИР

• Чартер воздушный
• Че-2

Полезное

Основы микрофона

: что такое частотная характеристика?

• Производительность и производство
• Громче
• Основы микрофона: что такое частотная характеристика?

Основные сведения о микрофоне: что такое частотная характеристика?

Поделись этим Речь Основы микрофона

: что такое частотная характеристика?

Речь

В этом посте мы обсуждаем АЧХ микрофона, как плоского, так и фигурного.

Примечание редактора. Первоначально этот пост был опубликован 3 марта 2009 г. и обновлен 10 августа 2017 г. Он преобразует звук в электрический сигнал, который можно усиливать, записывать или передавать. Но есть ряд различных характеристик, которые заставляют микрофоны звучать по-разному. Эти характеристики определяют пригодность микрофона для конкретного применения.

В этом посте поговорим о АЧХ.

 

Что такое частотная характеристика?

Частотная характеристика определяет диапазон звука, который может воспроизводить микрофон, и то, как его выходной сигнал изменяется в этом диапазоне. Частотная характеристика является наиболее важным фактором в определении звуковой характеристики микрофона. Частотная характеристика микрофона графически представлена ​​кривой отклика. Двумя наиболее распространенными типами являются плоская реакция и сформированная, или адаптированная, реакция.

Ниже приведен пример диаграммы частотной характеристики. Чтобы узнать, как интерпретировать диаграмму, ознакомьтесь с нашим постом под названием «Как читать диаграмму частотной характеристики микрофона».
 

 

В чем разница между плоской и фигурной АЧХ?

Микрофон с плоской характеристикой одинаково чувствителен ко всем частотным диапазонам, поэтому его кривая отклика практически представляет собой прямую линию. Микрофон с плоской характеристикой точно воспроизводит источник звука практически без отклонений от исходного звука. Это хорошо, если вы записываете музыкальные инструменты или звуковые эффекты, но микрофон с плоской характеристикой обычно не очень хорошо звучит для голоса.

Форма ответного микрофона более чувствительна к некоторым частотным диапазонам, чем к другим. Его кривая отклика имеет пики и впадины. Многие микрофоны с формованной характеристикой менее чувствительны к низким частотам, что снижает улавливание как шума при работе, так и грохота со сцены, когда микрофон установлен на стойке. Микрофон с формованным откликом также обычно имеет усиление в верхнем среднем диапазоне, обычно между 3000 и 6000 Гц. Это называется повышением присутствия , а также повышает четкость или «напор» голосов и инструментов.

В идеале, независимо от того, имеет ли микрофон плоскую или фигурную частотную характеристику, кривая частотной характеристики должна представлять собой довольно плавную линию. Если в нем много резких пиков и провалов, микрофон, вероятно, не будет звучать очень естественно, и он может иметь большую тенденцию вызывать обратную связь с акустической системой.

Некоторые микрофоны позволяют настраивать частотную характеристику для различных приложений. Наиболее распространенными настройками являются спад низких частот, чтобы уменьшить шум в помещении, и усиление верхних средних частот для повышения разборчивости голоса.

 

 

Сравните образцы звука с плоской и фигурной частотной характеристикой

Shure предлагает микрофоны как с плоской, так и с фигурной частотной характеристикой. Вот несколько образцов инструментов, записанных с помощью микрофонов как с плоской, так и с профилированной характеристикой.

*ПРИМЕЧАНИЕ: KSM4444. Discontin.

Давида Рохман

Сотрудник Shure с 1979 года, Давида Рохман получила диплом в области речевых коммуникаций и никогда не предполагала, что ее первая работа после окончания колледжа приведет к карьере на всю жизнь, в которой ее маркетинговые микрофоны будут вместо того, чтобы говорить в них. Сегодня Давида является корпоративным менеджером по связям с общественностью, отвечающим за деятельность по связям с общественностью, спонсорство и программы пожертвований, которые пересекаются с Shure на корпоративном и отраслевом уровне.

Больше от Громче

MUNA: «Нам нравится переосмысливать песни для живых выступлений»

Поп-трио MUNA из Лос-Анджелеса известно творческим смешением жанров. LOUDER поговорил с участницей группы НАОМИ МАКФЕРСОН о самостоятельном продюсировании их последнего альбома и о том, как…

Signal Path Podcast: Колин Стетсон

Послушайте последний подкаст SIGNAL PATH с КОЛИНОМ СТЕТСОНОМ, канадско-американским мультиинструменталистом, известным своей работой с Томом Уэйтсом, Arcade Fire, Лори Андерсон…

Как выбрать лучшие микрофоны для домашней записи

От подвальных студий до продюсеров в спальнях создание музыки за последние годы претерпело значительные изменения. Shure создала руководство по лучшим микрофонам для…

Как выбрать лучший микрофон для вокала

Хотите превратиться из случайного певца в преданного вокалиста? Независимо от того, выступаете ли вы вживую или записываете новые треки, Shure собрала. ..

Один кабель для соединения всех: создание Shure Plex

От театра до спортивных мероприятий петличные микрофоны, такие как TwinPlex, DuraPlex и новый UniPlex, сталкиваются с особыми условиями и проблемами. Но отличный микрофон…

3 лучших микрофона для пения в караоке

Караоке — это веселое времяпрепровождение. Но певцы по-прежнему могут сочетать приятное времяпрепровождение с серьезным качеством звука. Итак, Shure собрала…

Как ты это делаешь? Улучшение звука в неидеальной комнате

Итак, вам нужно записать лекцию, презентацию или подкаст в спальне или домашнем офисе, но необработанная комната звучит ужасно? Узнать, как. ..

Сделайте мир своей сценой: Holocene с песней «Give Me Life, Give Me Love»

MAKE THE WORLD YOUR STAGE возвращаются на разогреве у другого экстраординарного артиста из Лондона по имени HOLOCENE. Смотрите эксклюзивное живое выступление, закулисные интервью…

Как начать успешный религиозный подкаст

Расширение присутствия вашей церкви в Интернете во время пандемии стало не столько технической новинкой, сколько требованием. Конечно, расширяя…

Аудиоартефакты: когда Shure присоединился к союзным силам

Стальная дверь заперта, а табличка гласит: АРХИВЫ ШУРЕ – Доступ ограничен! В этой части серии Audio Artifacts историк МАЙКЛ ПЕТТЕРСЕН. ..

Объяснение частотной характеристики звука

— The Production Academy

Целью многих аудиоустройств является получение ровной частотной характеристики , что означает, что сигнал, поступающий в устройство, во всем частотном спектре такой же, как и выходной сигнал. Технически любая схема немного изменит звук, просто пропустив сигнал, хотя в основном мы хотим, чтобы наши аудиоустройства изменяли звук только тогда, когда мы намеренно меняем настройки.

В дополнение к этому сообщению я сделал видео, чтобы помочь объяснить концепцию, которая включает в себя фрагмент из Essential Live Sound Training:

Некоторые устройства по своей сути изменяют звук больше, чем другие. Если мы на самом деле измерим это изменение, мы можем графически изобразить его по частотному спектру. Это частотная характеристика устройства, и она особенно важна при рассмотрении преобразователей в нашей аудиосистеме: микрофонов и динамиков.

Поскольку процесс преобразования акустической энергии в электрический сигнал (или наоборот) довольно неэффективен, наши преобразователи не являются совершенными машинами. Нам нужно крошечных хрупких схем в микрофонах и тонн тока приводных магнитов в динамиках. Получить от них ровный ответ очень сложно.

Но на самом деле это нормально, особенно с микрофонами. Уникальная частотная характеристика придает каждому звуку свои собственные звуковые характеристики, а наличие множества цветов для работы с ними является важным инструментом для звукорежиссеров.

Например, если вы снимаете с микрофона бас-барабан, вам, вероятно, понадобится что-то с хорошим откликом на низких частотах. Глядя на график обычного динамического микрофона с большой диафрагмой, вы можете см. , что он хорошо подойдет для инструментов с низкими частотами.

Или, если у вас есть микрофон, который звучит очень открыто и воздушно, график частотной характеристики, вероятно, будет иметь неровности на высоких частотах. Это подходит для конкретных целей, таких как более мягкий вокал или акустические инструменты. Многие конденсаторные микрофоны имеют такой высокочастотный скачок.

С направленными микрофонами (любыми, кроме всеполярной диаграммы направленности) частотная характеристика фактически меняется в зависимости от того, насколько далеко вы находитесь. Когда вы подходите очень близко к диафрагме, низкие частоты становятся более выраженными. Так что, если вы находитесь прямо у микрофона, ваш голос будет звучать громче, чем если бы вы находились всего в нескольких дюймах от него.

Это называется эффектом близости. Это важное соображение для певцов, и хорошие исполнители будут использовать технику микрофона, чтобы держать правильную дистанцию. Но это также просто то, о чем нужно помнить, когда вы решаете, где разместить микрофоны на любом инструменте.

Если вас интересует какой-либо конкретный микрофон, вы можете посмотреть частотную характеристику на сайте производителя.