它也过错应于原始形态下单位的分频点(图5)

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它也过错应于原始形态下单位的分频点(图5)

2019-05-09 17:51栏目:评测
TAG: 分频点

  假定取频率为500Hz ,遵照图形显示,正在500Hz处,蓝色弧线,橙色弧线,遵照公式可得,两个信号之间的时候差为:

  图9中相位呼应显示正在分频点左近的相位差能够到达180度,就像前面所原则的相似,是可估计打算的极性颠倒。图12中展现了高频信号极性颠倒后对编制的影响,然后操纵了一个附加的正在1.49KHZ的平衡器。其它,现有的平衡器必要灵巧的治疗使之取得平整呼应的结果,但这种治疗不行靠直觉,正在没有操纵相宜的衡量配置情形下,用户很难做出灵巧的治疗。

  咱们下面再来看一下其他两种能够,其一为排挤正在前一个例子中所说的筑树中的延时,由于少许便宜的分频器不具有延时的调解,或无法做0.5ms的灵巧调解,图10展现了编制没有延时的成效。

  其它,它也过错应于原始形态下单位的分频点(图5),也过错应于电子滤波器的分频点(图7)。

  图13:蓝色/棕色-低通滤波器正在0dB,高通滤波器正在-6dB,蓝色/血色-低通滤波器和高通滤波器减少6dB的增益改变正在高通滤波器上,分频点现正在正在1.5KHz,当心血色和棕色相位呼应的重合,以是棕色相位图不成睹

  这个等式评释时候的偏移量等于正在某个频率处的相位差的值除以对应频率与360之积。

  图1:血色-2KHz 24dB 林克威兹–瑞利高通滤波器,橙色-2KHz 24dB 巴特沃夫高通滤波器,棕色-2KHz 24dB贝塞尔高通滤波器,绿色-“-3dB”,蓝色-“-6dB

  能够看到相位跟着平衡器参数而发作改变,这个改变解释正在收拾器中任何参数都能够惹起正在分频器的相位呼应的变换,于是有时期必需实行折衷收拾,另一方面,这些有时期又成为打算者的上风。把一个高Q值,负增益的滤波器放正在或亲切分频点,发作足够的相位或大的变换使叠加更易实行。可是,咱们不要运用参数平衡器来晋升频率以减缓正在分频器呼应中的扭曲。良众次,就像这篇著作所说的,发作正在两个器件间不相宜的相位校准会导致频率呼应中正在分频点处的扭曲,一个参数平衡器很难去修复云云的扭曲,倘使能够的话,这个编制的声响将险些不行够变得好听。

  图11:编制显示正在图10中,加上分频点筑树到1.3KHz。血色-加0.5ms延时,绿色-没有延时。

  正在某个特定的频率处,倘使两个信号的频率呼应有彷佛的幅值和斜率,信号将会加正在沿途,变成一个新的信号。咱们能够通过相位呼应来说明两个信号正在相位的分歧或时候上的分歧。

  另一种值得思索的计划是把对称的24dB林克威兹–瑞里滤波器的分频点筑树正在1.8kHz,这与图4中的电子滤波器的分频点是无别的,这将发作0.5ms的延时,结果如图11所示。

  图12:橙色,编制用24dB对称的林克威兹–瑞里滤波器加高频反转。血色,终末编制加上减少的参量平衡

  看下面这个例子 ,图5 所示弧线为装置正在箱体内的一个高频器件和一个低频器件的实质频率呼应:

  若采用ISO规范频率的图形平衡器,正在1.49kHz处告终低Q值是很难题的,也是毫无道理的。同样令人缺憾的是平衡器必要被用来减少正在分频点处过众的叠加,正在高通滤波器和低通滤波器频率分隔时可能能够(低落低通滤波器的截止频率而且升高高通滤波器的截止频率)。其它,咱们还不显露这些变换将会对编制的其他参数变成什么样的影响,像承担功率,偏轴呼应,波束宽度等等。

  这里有两个参数平衡器,100Hz的滤波器描画的是高Q值低带宽的情形,相反的,4kHz则用来描画低Q值高带宽的情形,下面是这些平衡器的实正在的筑树:

  以下的示例图片是少许正在扬声器编制中常睹的相位改变图,这种衡量办法正在声学衡量编制中有遍及运用,比如SIA Smaart。观看图2中两个滤波器的相位呼应弧线,希罕是低落局部弧线:两个同样的滤波器。橙色-平常,蓝色-极性反转。

  不幸的是唯有极少数高贵的电子分频器应许操纵过错称的斜率或收集类型,很众低贱的分频器有一个简便的标有频率的旋钮,应许拨一个相宜的频率值。即使正在这些单位中唯有一个参数可调,但这很能够是分频点的所正在。大凡这些器件会采用对称的24dB林克威兹–瑞利高通或低通滤波器,它们正在给定的频率处有高的截止斜率和无别的相位呼应。就如图8所示。

  即使这两个滤波器正在幅值呼应上是无别的,但他们正在相位呼应上有着显明的区别。防备观看就会创造他们正在斜率是无别的,相位上相差180度,恰巧是倒相的相闭。对一个简便的180度相移,这应当不会觉得狐疑,并能够正在一个单个的频率上展示,正在图3中动作一个例子。

  这篇著作试验给咱们解释少许正在扬声器收拾器筑树方面的棘手的繁杂的东西,提议咱们对任何一个声响编制尽能够早的做出分频器的拣选,无论结果怎么,咱们能够更好地从众方面亲切一个分频器的打算,厂家为他们的扬声器供给较好的筑树,长时候的打算论证,采用专业级的衡量用具,这些都为空前的较优化的功能供给了保障。倘使没有衡量配置的底子学问,咱们猛烈推举用户操纵厂家的推举筑树,以告终扬声器的较佳功能。

  图14:两个参数平衡,100Hz,-10dB的增益,6.3的Q值;4KHz,+6dB的增益,0.67的Q值。当心伴跟着幅值改变的相位变换。

  人们每每会问:“对某个编制来说分频点是什么?”原来他们念显露的是对这个编制来说总体声学分频点正在哪里?一个编制的总体声学分频点取决于这个编制中电子滤波器与喇叭单位频率呼应的数学组合,当一个电子滤波器增添到一个声学滤波器编制时,他们的频率呼应将叠加,变成一个全新的呼应弧线 中例子所示。

  图7:加上分频器的编制的总体声学呼应。粉血色-低频,蓝色-高频,血色-总体。分频点正在大约1.3KHz

  图5:两个单位的原始声学呼应。血色-低频,棕色-高频,分频点正在大约613Hz。

  咱们能够看到用了这些分频器件后的成效,以图5中所描画的编制为例,成效如图9中所示。

  终末,咱们思索正在图9中操纵对称的24dB林克威兹–瑞里滤波器的原例,这个编制必要固定一个外部的参数或图形平衡器,咱们来整体咨询怎么智力使编制的呼应弧线变得平整。

  咱们能够当心到正在全体频率呼应弧线dB),高频局部和低频局部的相位呼应正在分频点左近有彷佛的斜率,且相位差不突出90度。这是通过给低频局部的延时使它校准于高频局部。咱们应当认识到这仅仅是一种可行的分频计划,另有良众其他的计划也同样可行。能够看到正在图7中1.3kHz的声学分频点和正在低频局部的截止频率为944Hz的低通滤波器,及高频局部的截止频率为2053Hz的高通滤波器没有任何相干性。

  分频器大凡由高通(低切)滤波器(简称为HPF)和低通(高切)滤波器(简称为LPF)构成。滤波器是一种频率拣选器件,能够通过被拣选的频率而劝止其他的频率通过。滤波器大凡有以下三个参数:截止频率,收集类型,斜率。截止频率是指滤波器的呼应正在低于它的较大电平日跌落到某点的频率,大凡为较大电平的0.707 倍或0.5 倍,或低落3dB 或6dB时的频率。

  斜率和相位的分别并不是固定的,而是跟着频率的改变而变换的。这个时候上偏移或延迟的特征能够用来指示两个配置之间的分歧,这个偏移量能够通过下面这个公式估计打算:

  分频点大凡界说为两个分频器的呼应(寻常由一个LPF 和一个HPF 构成)互交友叉处的频率,能够是两个电子分频器(从动或主动式)电学特征上的分频点,或者是两个声学滤波器上的分频点。任何喇叭单位骨子上都是一个滤波器,每一个都有他们内部所固有的高通和低通滤波器,以及固有的截止频率,斜率,收集类型。

  两个分歧单位之间的声级/灵便度分别,及高频器件的相位滞后都是显而易睹的。高频局部很能够被固定正在一个长喉管的号筒上,于是发作相对待低频扬声器的延迟,为了更好地使编制重现信号,较新起色的分频器条件可能滑腻频率呼应弧线:电子分频器的呼应。绿色-低频,橙色-高频。分频点正在大约1.8KHz

  永久今后,人们对分频器有少许过错的领会,不显露分频器是什么和正在众功放扩声编制中何如操纵。过去,唯有专业打算职员智力更改收拾器的筑树,而这日,可筑树的DSP 收拾器则应许普遍用户调解其参数。可不幸的是,正在声响编制中,仅对厂家的推举筑树做眇小的变换,就能够对其编制功能发作宏壮的影响。

  从上面图中可看到,正在幅值呼应上增益发作改变时相位呼应上并没有改变,于是,假使分频点发作了改变,两个滤波器的相位相闭不会发作改变。也有能够正在妥贴的叠加没有发作时,相位相闭会不相似。比如,有少许区域的相位呼应和从1.6kHz到1.9kHz区域的有无别的弧线,正在这个区域应许有妥贴的叠加,正在这个区域以外,相位呼应有很大的分歧。把分频点移到1.6kHz以下和1.9kHz以上都不会发作妥贴的叠加。即使这些大凡正在编制打算时被思索进去,但不是悉数的编制都能符合同样的弹性规范。警卫不要独自调解单个通道的幅值。这个例子再一次阐明编制分频点不是仅有的不完全消息,更改在编制参数有眇小的变换时将发作宏壮的改变。

  图8:24dB林克威兹–瑞利高通和低通滤波器,正在1.3KHz。当心相位呼应的重合,以是蓝色相位图不成睹

  收集类型是指滤波器的频率呼应弧线正在截止频率左近的样式,近些年来,人们打算了良众品种型的滤波器,常睹的滤波器类型有:巴特沃夫,林克威兹,贝塞尔等,图一为各类滤波器的的频率呼应弧线,斜率界说为滤波器的频率呼应弧线中低落到截止频率时的倾斜水准,单元为dB/倍频程,大凡斜率为每倍频程6,12,18 和24dB。也能够称为‘滤波器斜率’或‘滤波器阶数’,滤波器阶数每减少一阶,则其斜率减少6dB/倍频程,也便是,一阶滤波器有6dB/倍频程的斜率,二阶滤波器则有12dB/倍频程的斜率。那么,24dB/倍频程的巴特沃夫滤波器就相当于4 阶的巴特沃夫滤波器。

  分频器可界说为:将输入的电信号离别成两途独自的信号,且使每一齐信号的带宽均小于原始信号的带宽,这种由一对或众对滤波器组成的装备就称为分频器。也可称为“频率分拨收集”。

  图 9:用1.3KHz 24dB 林克威兹–瑞利高通和低通滤波器取代图6 中的高通和低通滤波器收拾后的图示,粉血色-低频,蓝色-高频,血色-总体。当心相位呼应的分歧。

  大凡咱们必要当心的是相位弧线度,寻常的相位弧线等周围。你不行够直观的看出相位弧线是无间低落或是上升的,图中橙色弧线度)这些相位值必需代入上面公式智力得出精确的结果。

  大凡分频器分为主动式和从动式,总体上说:从动式分频器离别功放后的音频信号(扬声器电平),常被做正在扬声器内部。而主动式的分频器,则离别放大器放大之前的音频信号(线途电平),大凡是独立的电子装备,位于信号源与放大器之间。信号经历分频器最终流入对应的喇叭单位,喇叭单位用来再现声响频谱的妥贴局部。当分频器被打算好后,各个喇叭单位的信号能够叠加,并能灵巧的再现原始的输入信号。分频器还将影响少许其他的参数,如:功率,带宽,这些都必需正在打算时加以思索。

  咱们当心到正在上面的例子中,把12dB的巴特沃夫滤波器用正在正在高频局部,把24dbB的贝塞尔滤波器用正在低频局部,像云云操纵斜率和类型都过错称的滤波器詈骂每每睹的,这是由于险些没有喇叭单位具有和分频器无别的斜率和收集类型。咱们再回到图5中,能够创造高频局部和低频局部所固有的斜率和收集类型是不无别的,编制全频声学呼应取决于分频器的电学呼应与变频器的声学呼应的组合。若要使电子滤波器的特征对称,则必需使喇叭单位的特征也对称,但这是无法告终的,于是咱们用过错称的电子滤波器来完整变频器的过错称特征。

  编制筑树一个特殊要紧的方面便是参数平衡器,参数平衡器是一种滤波器,它正在少许频率周围内增益不为零,而正在这个周围以外的局部其增益均为零。从先前的例子中能够看到,平衡器用于减少正在喇叭单位呼应中的非线性特征。一个参数平衡器界说了三个参数:Q值或带宽,中央频率,和增益。Q值或带宽界说了滤波器的宽度,大凡有良众种本领估计打算Q值和带宽,这些本领中并没有显明的规范,正在这里咱们过错这些本领实行议论。简便来说,一个低Q值或高带宽的滤波器笼盖了很宽的频率周围,反之一个高Q值或低带宽的滤波器只笼盖较窄的频率周围。滤波器的增益用dB外现,界说为正在中央频率处晋升或衰减其幅度的值

  图中弧线做相似收拾的编制全频呼应,分歧的是这里将高通和低通滤波器更换为对称的分频点正在1.3kHz的24dB林克威兹–瑞利滤波器。1.3kHz是图7中所描画的编制的分频点,以是这里采用1.3kHz动作分频点。

  倘使两个滤波器的相位呼应彷佛,他们输出的信号将会相加;反之,则会互相减少。咱们正在上面议论的分歧类型和斜率的滤波器都有其奇异的相位呼应弧线所示。

  永久今后,分频器输出通道的增益是为了符合房间声学特征等而变换的,无论是正在放大器仍然正在收拾器上,一个通道的增益的变换同样会变换分频点。

  因为喇叭单位不会有无别的声级、全频带的输出,分频器必需用于全频周围的扬声器编制。低频单位用来再现低频信号,高频单位用来再现高频信号,分频器将妥贴的频率信号传输到妥贴的喇叭单位。