Starp audiosistēmu tehniskajām specifikācijām bieži tiek pieminēti “frekvenču diapazons” un “frekvences reakcija”{0}}un dažreiz tie tiek sajaukti. Tomēr šie divi parametri atklāj atšķirīgas sistēmas veiktspējas dimensijas, kas kopā nosaka skaņas reproducēšanas pilnīgumu un precizitāti. Dziļa izpratne par to atšķirībām un savstarpējām attiecībām ir būtiska, lai novērtētu audio kvalitāti un sasniegtu vēlamos akustiskos rezultātus.
I. Frekvenču diapazons: skaņas "spektrālais platums".
Definīcija:
Attiecas uz intervālu starp zemākajām un augstākajām frekvencēm, ko audio sistēma (skaļruņi, pastiprinātāji vai visa signāla ķēde) var efektīvi reproducēt. Parasti izsaka hercos (Hz), piemēram, "50Hz–20kHz (±3 dB)."
Svarīgums:
- Spektrālā pilnība:Nosaka, vai sistēma var pilnībā reproducēt visus mūzikas vai skaņas efektu frekvences komponentus. Zemu frekvenču trūkums (piemēram, zem 80 Hz) vājina bungu un basu triecienu un pamatu; Augsto frekvenču trūkums (piem., virs 15 kHz) samazina šķīvju, trijstūru u.c. spožumu un gaisīgumu, kā arī izjauc balss svilpienu.
- Dzirdes uztveres pamats:Plašs frekvenču diapazons veido pamatu bagātīgai, grandiozai un detalizētai skaņai. Tas nosaka skaņas enerģijas sadalījuma robežas.
Interpretācijas nepilnības:
- "Kailu datu" maldināšana:Atsevišķam apzīmējumam, piemēram, “Frekvenču diapazons: 20 Hz–20 kHz”, nav nozīmes. Galvenais ir saistītā pielaide (±X dB, piemēram, ±3 dB). Diapazona vērtības bez pielaides specifikācijām var būt ļoti neuzticamas (piem., pieprasītais diapazons tiek sasniegts tikai pie -10 dB).
- Tolerance ir kritiska:±3 dB ir plaši pieņemts nozares standarts, kas norāda uz salīdzinoši vienmērīgām izvades līmeņa izmaiņām starp frekvencēm šajā diapazonā. Standarti, piemēram, ±6 dB vai brīvāki, var radīt dzirdami nozīmīgas svārstības.
Frekvences reakcija: skaņas "spektrālā precizitāte".
Definīcija:Attiecas uz audio sistēmas izejas skaņas spiediena līmeņa (skaļuma) izmaiņām tās darbības frekvenču diapazonā, reaģējot uz dažādām ievades frekvencēm. Ideāls stāvoklis ir plakana horizontāla līnija (vienāds skaļums visās frekvencēs). Patiesībā tas izpaužas kā līkne ar virsotnēm un kritumiem.
Svarīgums:
Tonālās precizitātes un līdzsvara kodols: tieši nosaka, vai skaņas reproducēšana ir "autentiska". Reakcijas līknes maksimumi vai kritumi norāda uz noteiktu frekvenču pārmērīgu uzsvaru (pīķi) vai vājināšanos (kritumiem), izraisot toņu kropļojumus. Piemēram:
Vidējs-bass (100–300 Hz): dubļains, klusināts, vēss ("boxy" skaņa).
Augšējā -vidējā diapazona maksimums (2–5 kHz): skarbs, caururbjošs, nogurdinošs ("metāla" skaņa).
Priekšlaicīga augstas{0}}frekvences maiņa-: blāvi, trūkst detaļu un telpiskās izjūtas.
Ietekme uz skaņas skatuvi un attēlu:Ne{0}}vienmērīga reakcija, jo īpaši nelīdzenumi vidējās-līdz-augstās frekvencēs, ietekmē skaņas attēla skaidrību un skaņas skatuves stabilitāti.
Mērīšana un interpretācija:
- Gludums:Plakanāka līkne ar mazākām svārstībām (saprātīgas pielaides robežās, piemēram, ±3 dB) parasti norāda uz precīzāku un līdzsvarotāku tonalitāti.
- Mērīšanas nosacījumi:Jānorāda nosacījumi (piemēram, reakcija uz-ass, izslēgta-ass reakcija, bezatbalss kamera, telpas vide, mērījuma attālums, vidējās noteikšanas metode). Līknes dažādos apstākļos ievērojami atšķiras. Atsauksmes reakcija uz-ass ir pamatstandarts.
- Ūdenskrituma sižets:Apvieno laika-domēna samazināšanās raksturlielumus (piemēram, rezonansi, zvana signālu) ar frekvences reakciju, kas ir ļoti svarīga zemo-frekvenču skaidrības novērtēšanai.
Frekvenču diapazona un frekvences reakcijas mijiedarbība
Diapazons ir pamats, atbilde ir kvalitāte:
Plašs frekvenču diapazons nodrošina veiktspējas "skatuvi", savukārt vienota frekvences reakcija nodrošina, ka "uzvedums" uz šīs skatuves ir precīzs un patiess. Sistēma ar plašu, bet nevienmērīgu reakciju var aptvert spektru, bet skaņa ir stipri izkropļota; sistēma ar vienmērīgu reakciju, bet šauru diapazonu var būt precīza, bet tai trūkst kritiskas frekvences informācijas.
Diapazona definīcija ir atkarīga no reakcijas tolerances:
Kā minēts iepriekš, frekvenču diapazona robežas ir tieši atkarīgas no izvēlētā pielaides standarta (± X dB). Stingrākas pielaides (piemēram, ±1 dB) parasti rada šaurāku reklamēto frekvenču diapazonu.
Prioritātes dažādās lietojumprogrammās:
- Hi-Hi-Fi mūzikas atskaņošana un studijas pārraudzība: abi ir ļoti svarīgi. Precīzai reproducēšanai mērķējiet uz plašu diapazonu (tuvu vai aptver 20 Hz–20 kHz) un ļoti vienmērīgu reakciju (±3 dB vai labāk).
- Tiešās skaņas pastiprināšana (PA): vienlaikus nodrošinot fundamentālu pārklājumu (īpaši vidējo diapazonu vokāla skaidrībai), lielāks uzsvars tiek likts uz reakcijas vadāmību ar lielu jaudu (izvairoties no smagas atgriezeniskās saites vai noteiktas -frekvences kaucieniem). Var tikt upurēts absolūtais pagarinājums vai līdzenums galējos zemākajos/augstos līmeņos. Lai aptvertu noteiktus apgabalus (piem., garā-metiena projekcija), ir nepieciešama laba reakcija pret-ass.
- Mājas kinozāles basa efekti: zemfrekvences skaļruņiem liela prioritāte ir zemas-frekvences paplašināšanai un enerģijai (frekvenču diapazonam), un tie pieprasa augstus standartus dziļo basu vienmērīgumam un kropļojuma kontrolei (piemēram, 20–80 Hz). Vidējām/augstajām frekvencēm nav nozīmes (apstrādā galvenie skaļruņi).
- Runas pastiprināšana: kodols nodrošina skaidrību, saprotamību un vienmērīgu reakciju primārajā balss diapazonā (~300Hz – 4kHz). Prasības ārkārtējiem zemākajiem/augstajiem rādītājiem ir minimālas.
Secinājums
Frekvenču diapazons nosaka spektrālās robežas, kuras audio sistēma var sasniegt, veidojot skaņas pilnīguma pamatu. Frekvences reakcija atspoguļo precizitāti, ar kādu sistēma šajā sistēmā reproducē katru frekvences komponentu, kas kalpo kā skaņas precizitātes un līdzsvara pamatmetrika. Šie divi parametri ir papildinoši un obligāti nepieciešami. Izpratne par to definīcijām, mērīšanas metodēm, būtiskām attiecībām un dažādām prioritātēm konkrētās lietojumprogrammās (piemēram, hi-uzraudzība, dzīvā skaņa, mājas kinozāle, runas sistēmas) ir stūrakmens, lai zinātniski novērtētu audio sistēmas veiktspēju un veiktu racionālu sistēmas izstrādi un optimizāciju. Tikai pārbaudot šīs galvenās specifikācijas kopā, var patiesi saskatīt audio sistēmas spēju patiesi reproducēt skaņas būtību.
