Ruchoma średnia filtr odpowiedź faza

Naukowiec i inżynier Przewodnik po cyfrowym przetwarzaniu sygnału Autor: Steven W. Smith, Ph. D. Rozdział 9: Zastosowania odpowiedzi częstotliwościowej systemów DFT Systemy są analizowane w dziedzinie czasu za pomocą splotu. Podobną analizę można przeprowadzić w dziedzinie częstotliwości. Korzystając z transformaty Fouriera, każdy sygnał wejściowy może być reprezentowany jako grupa fal cosinusoidalnych, każda o określonej amplitudzie i przesunięciu fazowym. Podobnie, DFT może być stosowany do reprezentowania każdego sygnału wyjściowego w podobnej formie. Oznacza to, że każdy system liniowy można całkowicie opisać, zmieniając amplitudę i fazę przechodzących przez niego fal cosinus. Ta informacja nazywana jest pasmem przenoszenia systemu. Ponieważ zarówno odpowiedź impulsowa, jak i charakterystyka częstotliwościowa zawierają kompletne informacje o systemie, między nimi musi istnieć zgodność jeden do jednego. Biorąc pod uwagę jedną, możesz obliczyć drugą. Związek między odpowiedzią impulsową a odpowiedzią częstotliwościową jest jednym z fundamentów przetwarzania sygnału: Odpowiedź częstotliwościowa układu to transformata Fouriera jego odpowiedzi impulsowej. Rysunek 9-6 ilustruje te zależności. Zachowując standardową notację DSP, reakcje impulsowe wykorzystują małe litery, a odpowiadające im odpowiedzi częstotliwościowe - duże. Ponieważ h jest wspólnym symbolem odpowiedzi impulsu, H jest używane dla odpowiedzi częstotliwościowej. Systemy są opisane w dziedzinie czasu przez splot, czyli: x n lowast h n y n. W dziedzinie częstotliwości widmo wejściowe jest mnożone przez odpowiedź częstotliwościową, co daje widmo wyjściowe. Jako równanie: X f razy H f Y f. Innymi słowy, splot w dziedzinie czasu odpowiada mnożeniu w dziedzinie częstotliwości. Rysunek 9-7 pokazuje przykład wykorzystania DFT do konwersji odpowiedzi impulsowej systemów na jej charakterystykę częstotliwościową. Rysunek (a) jest odpowiedzią impulsową systemu. Patrzenie na tę krzywą nie daje najmniejszego pojęcia, co system robi. Przy 64-punktowym DFT tej odpowiedzi impulsowej powstaje odpowiedź częstotliwościowa układu, pokazana w (b). Teraz funkcja tego systemu staje się oczywista, przekazuje częstotliwości między 0,2 a 0,3 i odrzuca wszystkie pozostałe. Jest to filtr pasmowo-przepustowy. Faza odpowiedzi częstotliwościowej może być również zbadana, jednak trudniej ją zinterpretować i mniej interesować. Zostanie to omówione w kolejnych rozdziałach. Rysunek (b) jest bardzo postrzępiony ze względu na małą liczbę próbek określających krzywą. Sytuację tę można poprawić, wypełniając odpowiedź impulsową zerami przed wykonaniem DFT. Na przykład, dodanie zer w celu uzyskania odpowiedzi impulsowej o długości 512 próbek, jak pokazano w (c), skutkuje wyższą rozdzielczością częstotliwościową pokazaną w (d). Jaką rozdzielczość można uzyskać w odpowiedzi częstotliwościowej Odpowiedź brzmi: nieskończenie wysoka, jeśli jesteś gotów odpowiedzieć impulsową odpowiedzią na nieskończoną liczbę zer. Innymi słowy, nic nie ogranicza rozdzielczości częstotliwości z wyjątkiem długości DFT. Prowadzi to do bardzo ważnej koncepcji. Nawet jeśli odpowiedź impulsowa jest sygnałem dyskretnym, odpowiednia charakterystyka częstotliwościowa jest ciągła. Punkt N DFT odpowiedzi impulsowej dostarcza próbki N 2 1 tej ciągłej krzywej. Jeśli sprawisz, że DFT będzie dłuższy, rozdzielczość się poprawi i uzyskasz lepszy obraz tego, jak wygląda ciągła krzywa. Zapamiętaj, co oznacza odpowiedź częstotliwościowa: zmiany amplitudy i fazy odczuwane przez fale cosinusoidalne podczas przechodzenia przez system. Ponieważ sygnał wejściowy może zawierać dowolną częstotliwość między 0 a 0,5, odpowiedź częstotliwościowa układu musi być ciągłą krzywą w tym zakresie. Można to lepiej zrozumieć poprzez wprowadzenie innego członka rodziny transformaty Fouriera, Discrete Time Fourier Transform (DTFT). Rozważmy, że N próbny sygnał jest przepuszczany przez N-punktowy DFT, tworząc próbną domenę N 2 1. Pamiętaj z ostatniego rozdziału, że DFT uważa, że ​​sygnał w dziedzinie czasu jest nieskończenie długi i okresowy. Oznacza to, że punkty N powtarzają się z nieskończonej do pozytywnej nieskończoności. Zastanówmy się teraz, co się stanie, gdy zaczniemy podawać sygnał w domenie czasu coraz większą liczbą zer, aby uzyskać dokładniejsze i dokładniejsze próbkowanie w dziedzinie częstotliwości. Dodanie zer powoduje, że okres domeny czasu jest dłuższy. jednocześnie jednocześnie zbliżając próbki w domenie częstotliwości. Teraz podejmiemy to do maksimum, dodając nieskończoną liczbę zer do sygnału w domenie czasu. Daje to inną sytuację pod dwoma względami. Po pierwsze, sygnał w domenie czasu ma teraz nieskończenie długi czas. Innymi słowy, zamienił się w aperiodyczny sygnał. Po drugie, domena częstotliwości osiągnęła nieskończenie małe odstępy między próbkami. Oznacza to, że stał się ciągłym sygnałem. Jest to DTFT, procedura, która zmienia dyskretny sygnał aperiodyczny na domenę częstotliwości, która jest ciągłą krzywą. W terminologii matematycznej odpowiedź częstotliwościową systemu można znaleźć, przyjmując DTFT odpowiedzi impulsowej. Ponieważ nie można tego zrobić w komputerze, DFT służy do obliczenia próbkowania prawdziwej odpowiedzi częstotliwościowej. Jest to różnica między tym, co robisz w komputerze (DFT) a tym, co robisz z równaniami matematycznymi (DTFT). Naukowiec i inżynier Przewodnik po cyfrowym przetwarzaniu sygnału Autor: Steven W. Smith, Ph. D. Rozdział 6: Konwolucja Podsumujmy ten sposób rozumienia, w jaki sposób system zmienia sygnał wejściowy na sygnał wyjściowy. Po pierwsze, sygnał wejściowy może zostać rozłożony na zbiór impulsów, z których każdy może być postrzegany jako skalowana i przesunięta funkcja delta. Po drugie, wyjście wynikające z każdego impulsu jest skalowaną i przesuniętą wersją odpowiedzi impulsowej. Po trzecie, całkowity sygnał wyjściowy można znaleźć, dodając te skalowane i przesunięte odpowiedzi impulsowe. Innymi słowy, jeśli znamy systemową odpowiedź impulsową, możemy obliczyć, jaki będzie wynik dla dowolnego możliwego sygnału wejściowego. Oznacza to, że wiemy wszystko o systemie. Nic więcej nie można się nauczyć o charakterystyce systemów liniowych. (Jednak w kolejnych rozdziałach pokażemy, że informacje te można przedstawić w różnych formach). W niektórych zastosowaniach odpowiedź impulsowa zmienia się pod inną nazwą. Jeśli rozważany system jest filtrem. odpowiedź impulsowa nazywana jest jądrem filtra. jądro splotu. lub po prostu jądro. W przetwarzaniu obrazu odpowiedź impulsowa nazywana jest funkcją rozproszenia punktu. Chociaż terminy te są używane w nieco inny sposób, wszystkie one oznaczają to samo, sygnał wytwarzany przez system, gdy wejście jest funkcją delta. Konwolucja jest formalną operacją matematyczną, podobnie jak mnożenie, dodawanie i integracja. Dodawanie zajmuje dwie liczby i daje trzecią liczbę. podczas gdy splot przyjmuje dwa sygnały i wytwarza trzeci sygnał. Konwolucji używa się w matematyce wielu dziedzin, takich jak prawdopodobieństwo i statystyki. W układach liniowych splot używany jest do opisania zależności między trzema interesującymi sygnałami: sygnałem wejściowym, odpowiedzią impulsową i sygnałem wyjściowym. Rysunek 6-2 pokazuje notację, kiedy splot jest używany w systemach liniowych. Sygnał wejściowy x n wchodzi do układu liniowego z odpowiedzią impulsową, h n, dając sygnał wyjściowy yn. W formie równania: x n h n y n. Wyrażone słowami sygnał wejściowy zwinięty z odpowiedzią impulsową jest równy sygnałowi wyjściowemu. Tak jak dodawanie jest reprezentowane przez plus,, i mnożenie przez krzyż, czas, splot jest reprezentowany przez gwiazdę,. To niefortunne, że większość języków programowania również używa gwiazdy, aby wskazać mnożenie. Gwiazda w programie komputerowym oznacza mnożenie, podczas gdy gwiazda w równaniu oznacza splot. Rysunek 6-3 pokazuje zastosowanie splotu do filtrowania dolnoprzepustowego i górnoprzepustowego. Przykładowy sygnał wejściowy jest sumą dwóch komponentów: trzech cykli fali sinusoidalnej (reprezentującej wysoką częstotliwość) oraz wolno rosnącej rampy (złożonej z niskich częstotliwości). W (a) odpowiedź impulsowa dla filtra dolnoprzepustowego jest gładkim łukiem, co powoduje, że tylko powoli zmieniająca się fala krzywej jest przekazywana do wyjścia. Podobnie filtr górnoprzepustowy (b) umożliwia przejście tylko szybciej zmieniającej się sinusoidy. Rysunek 6-4 ilustruje dwa dodatkowe przykłady wykorzystania splotu do przetwarzania sygnałów. Tłumik odwracający, (a), odwraca sygnał od góry do dołu i zmniejsza jego amplitudę. Dyskretna pochodna (zwana również pierwszą różnicą) pokazana w (b), daje sygnał wyjściowy związany ze nachyleniem sygnału wejściowego. Zwróć uwagę na długości sygnałów na ryc. 6-3 i 6-4. Sygnały wejściowe mają długość 81 próbek, a każda odpowiedź impulsowa składa się z 31 próbek. W większości aplikacji DSP sygnał wejściowy składa się z setek, tysięcy lub nawet milionów próbek. Reakcja impulsowa jest zwykle znacznie krótsza, powiedzmy, kilka punktów do kilkuset punktów. Matematyka za splotem nie ogranicza długości tych sygnałów. Określa jednak długość sygnału wyjściowego. Długość sygnału wyjściowego jest równa długości sygnału wejściowego i długości odpowiedzi impulsowej minus jeden. Dla sygnałów na Ryc. 6-3 i 6-4, każdy sygnał wyjściowy wynosi: 81 31 - 1 111 próbek. Sygnał wejściowy przebiega od próbki 0 do 80, odpowiedź impulsowa od próbki 0 do 30 i sygnał wyjściowy z próbki 0 do 110. Teraz dochodzimy do szczegółowej matematyki splotu. Użyte w Digital Signal Processing, splot można rozumieć na dwa różne sposoby. Pierwszy patrzy na splot z punktu widzenia sygnału wejściowego. Obejmuje to analizowanie, w jaki sposób każda próbka w sygnale wejściowym przyczynia się do wielu punktów w sygnale wyjściowym. Drugi sposób patrzy na splot z punktu widzenia sygnału wyjściowego. To bada, w jaki sposób każda próbka w sygnale wyjściowym otrzymała informacje z wielu punktów w sygnale wejściowym. Należy pamiętać, że te dwie perspektywy to różne sposoby myślenia o tej samej matematycznej operacji. Pierwszy punkt widzenia jest ważny, ponieważ zapewnia konceptualne zrozumienie, w jaki sposób splot dotyczy DSP. Drugi punkt widzenia opisuje matematykę splotu. To typuje jedno z najtrudniejszych zadań, jakie napotkasz w DSP: sprawić, by twoje konceptualne zrozumienie pasowało do rozmaitości matematyki używanej do komunikowania pomysłów. Wynika z konstrukcji głośnika - 7 D2 - Przesunięcie fazy z powodu dipola D i jego wpływ na zwrotnice E2 - Kontrola pola akustycznego F 2 - Wyrównanie głośnika niskotonowego w LXmini A2 - Regały dolne wysokiej częstotliwości dla ORION-3 Po wielu godzinach krytycznego słuchania w ciągu ostatnich dwóch tygodni, wymiana obserwacji z Darem Barringerem, dokładne dostrojenie pasma przenoszenia i wreszcie uruchamiając ORION-3 zgromadziłem wiele spostrzeżeń i myśli, które chcę przekazać, zanim zostaną zapomniane. W przypadku ORION-3 skorygowałem odchylenia od płaskiej charakterystyki częstotliwościowej w dwóch oktawach od 500 Hz do 2 kHz. Potwierdziłem, że całkowita płaska reakcja na częstotliwość w osi nie jest optymalna w pomieszczeniu z pogłosami i że musi istnieć jakiś rodzaj kształtowania odpowiedzi dla częstotliwości powyżej 1 kHz. Okazało się, że niewielka ilość odchylania wysokiej częstotliwości była konieczna i że szczególnie ważna była centralna częstotliwość filtra półkowego. Przesunięcie środka z 5,4 kHz do 4,4 kHz, przesunięcie -1.78 dB lub 13 oktawę konturu przesunięcia wzdłuż osi częstotliwości, zmieniło postrzeganie z neutralnego i niezaangażującego na neutralne, ale wciąż żywe. Co się dzieje Z całą pewnością dominującym parametrem dla głośnika jest oscylacyjna charakterystyka częstotliwościowa, a co z reakcją poza osią lub mocą? Dla tych testów odsłuchowych głośniki i słuchacz tworzą trójkąt równoboczny, ale nie wyłącznie. Don i ja jesteśmy zlokalizowani w całym kraju od siebie nawzajem. Mój pokój jest większy i bardziej żywy niż jego. Don jako były muzyk, a później inżynier dźwięku, słucha ostro za wiarygodność dźwięków instrumentów i ich kontekst przestrzenny, korzystając z lat ekspozycji na instrumenty akustyczne i wykonawców. Zasadniczo jestem słuchaczem na widowni, a przede wszystkim muzyką klasyczną. Bardzo dobrze znam brzmienie instrumentów w sali koncertowej iz daleka i słucham na całym świecie. Po wyrównaniu ORIONa do poziomu płaskiego słuchałem go w moim pokoju i przez jakiś czas całkowicie odurzyłem się energią wysokiej częstotliwości. Don wyciągnął mnie, słusznie, ponieważ to, co usłyszałem, nie było prawdziwe i wiedziałem, że z tego mieszkania jest za dużo. Więc obniżyliśmy poziom głośności wysokotonowej, ale nie mogliśmy znaleźć odpowiedniego poziomu. Pozostała nieprzyjemna przenikliwość, a głośnik stał się nudny lub miał zbyt dużą sybilancję. Zdałem sobie sprawę, że przejście między położeniem a wysoką częstotliwością zmieniło się zbyt gwałtownie wraz ze zmianą poziomu głośności wysokotonowej. Ustawiliśmy głośnik wysokotonowy dla płaskiej odpowiedzi, a następnie dodaliśmy filtr półkowy, który zapewnia o wiele bardziej stopniowe przejście, które można łatwo dopasować do częstotliwości środkowej i ilości zmian. Jako punkt wyjściowy do wypróbowania różnych ilości półek zdecydowałem, że każdy filtr może mieć tylko 0,5 dB w dół przy 2 kHz. Natychmiast usłyszeliśmy poprawę w stosunku do wyników regulacji poziomu głośnika wysokotonowego. Ale potem wiele godzin rozmów i rozmów telefonicznych doprowadziło do konturu, z którego oboje byliśmy zadowoleni. Wyszedłem na kolację, aby świętować (moja żona była w Europie i naprawdę zmęczyło mnie przygotowywanie własnych wegetariańskich obiadów, które smakowały głównie jak królicze jedzenie). Następnego dnia znowu nasłuchiwałyśmy i wciąż było trochę przenikliwości, krzyków i wrzasków, stalowość podczas grania z realistycznymi poziomami głośności, choć znacznie mniej niż wtedy, gdy zaczynaliśmy od wyrównania. Szczególnie kobiecy głos jest w stanie wytworzyć bardzo poważne dźwięki o wysokim poziomie głośności w prawdziwym życiu, których nie lubię słyszeć, ale wyćwiczony sopran jest również w stanie bardzo przyjemnie brzmieć wysokim tonem, bez przekłuwania. Kontynuowaliśmy więc nasze eksperymenty z wyrównaniem. Skupiłem się bardzo na kobiecym głosie, pojedynczych i grupowych, męskich i kobiecych chórach, używając nagrań wykonanych mikrofonami sferycznymi i innymi zasadniczo 2-mikrofonowymi nagraniami, które znaliśmy lub znaliśmy ich pochodzenie i brak przetwarzania końcowego. Skupiliśmy się na strunach, harfie, mosiądzu. W końcu wiedziałem, że wymyśliliśmy coś, co zadziałało niezmiernie dobrze dla mnie, a także dla Dona, i znów było za mało, aby nakręcić projektanta, jak to nazywaliśmy w HP. Nadszedł czas, aby uruchomić ORION-3, aby inni mogli usłyszeć - lub nie słyszeć - to, do czego przybyliśmy. Czas na publiczny test beta, aby sprawdzić, czy nasz wysoce krytyczny filtr półkowy dobrze się przemieszcza i może powielać nasze doświadczenia słuchowe. Nazwijmy ten filtr DSS (tak, to także de-esses), skrót od quoton amp sigrafieds shelfquot, ponieważ może być unikalny dla ORION i lub dla dwóch z nas. DSS działa dla nas, ale ma także uniwersalne aspekty. Podejrzewam, że notowania giełdowe BBC Dipquot są ze sobą powiązane ze względu na jego zdolność do kontrolowania słabych nagrań. Użyłem 2760NF do zanurzenia w odpowiedzi głośnika PHOENIX, ale nigdy nie byłem pewny, czy pozostawić go w obwodzie na stałe, tak samo jak w przypadku DSS. Z tego, co słyszałem do tej pory, DSS absolutnie nie zaszkodzi znakomitym nagraniom. Jest to konieczne. B2 - Jaka jest optymalna reakcja biegunowa dla głośnika Z modyfikowaną ORIONem byłem w stanie odtwarzać muzykę na poziomach głośności, których nigdy wcześniej nie tolerowałem, ponieważ sprawiały, że czułem się nieswojo, zaciskając zęby. Tym razem całkowicie się uspokoiłem, chociaż głośność musiała być bliska przełomowi dla głośników wysokotonowych. Miałem doświadczenie, zakołysane muzyką, całkowicie przez to zalane. To było szybkie i natychmiastowe. Przyszło mi do głowy później, że głośniki nie krzyczały i nie krzyczały na mnie, ponieważ głośniki mają tendencję do robienia bardzo wysokiego poziomu głośności. Pokój był całkowicie zalany dźwiękiem, pokoju nawet tam nie było. Znajdowały się tam różne źródła fantomowe, ściśle określone w przestrzeni. Mógłbym się upić. Dlaczego nie krzyczą, że przyszedłem do mnie w drodze na lotnisko, siedząc w korku: Każde źródło dźwięku ma Gestalt. Skrzypce, fortepian, głos ludzki itp. Wszystkie mają Gestalt i rozpoznajemy naturę źródła przez jego Gestalt. Gestalt ludzkiego głosu składa się z wielu elementów, takich jak skok, artykulacja, kierunkowość. Może być głośny, miękki, twardy, przenikliwy, kojący i nieskończenie wyrażający emocje. Możesz zabrać prawie wszystkie elementy i nadal rozpoznawać znajomy głos przez bardzo słabe połączenie telefoniczne. Gestalt ma unikalne i ogólne aspekty, które sprawiają, że na przykład Stradivarius jest znacznie bardziej unikalny niż skrzypce, na których ćwiczy moja wnuczka. Głośniki mają Gestalt i to jest problem. Głośnik powinien odtwarzać Gestalt z dowolnego źródła i nie dodawać do niego własnego. Jak to możliwe Prawie wszystkie źródła, które znamy, czyli źródła, których mamy pamięć, są kierunkowe, choć w różnym stopniu. Jest to tylko funkcja ich wielkości fizycznej, która nie jest już mała w porównaniu z długością fali emitowanego dźwięku lub z wykorzystaniem wnęk, aby skoncentrować dźwięk w wiązce. Jest to kierunkowość źródła, jego polarna odpowiedź określa, w jaki sposób środowisko, pokój odzywa się, odzwierciedlając wynik ze źródła. Kierunkowość określa, w jaki sposób pokój jest oświetlony dźwiękiem w różnych kierunkach, a zatem, jak dana osoba lub znajomy gra w moim salonie. Mój pokój ma Gestalt. W pokoju niewiele odbija się od głosu Gestalta i nie jestem świadomy tego pokoju, ponieważ znam pokoje Gestaltu. Bardzo szybko i podświadomie zapoznamy się z Gestaltem nowej przestrzeni po jej wejściu. To mechanizm przetrwania. Kiedy słyszę mojego gościa zza zamkniętych drzwi łazienki, Gestalt dźwięku, który słyszę od niego, zmienił się, ale mogę stwierdzić, czy wciąż jest w salonie, czy też wyszedł na patio, gdy mnie nie było. Innymi słowy, teraz słyszę go i otoczenie, w którym się znajduje. W pokoju dziennym, moim horyzoncie słuchu, moja uwaga skupiła się na gościu, ignorując znajomy pokój. Z wnętrza łazienki mój horyzont obejmował dźwięki w łazience i dźwięki przekazywane przez zamknięte drzwi. Odwiedzający Gestalt połączyli się z Gestaltem w jego otoczeniu. Już nie mogłem wyłączyć efektu z przyczyny. Słuchając nagrania, zawsze prezentuję przyczynę i efekt, instrumenty muzyczne i reakcję otoczenia, w którym się znajdowali. Tego oczekuję w tak dużym stopniu realizmu, jak to tylko możliwe. Tego dowiedziałem się ze słuchania źródeł na żywo. Głośniki mają Gestalt ze względu na ich charakterystykę częstotliwościową, charakterystykę promieniowania, zniekształcenie, re-promieniowanie, ukryte rezonanse, dyfrakcję, itp. Nie chcemy słyszeć ich Gestaltu, szczególnie gdy mają one tworzyć źródła fantomowe jak w 2-kanałowej reprodukcji. Źródła fantomowe, które są konstrukcją umysłu, są delikatne, ponieważ muszą być skonstruowane na podstawie wskazówek dostarczonych przez lewy i prawy głośnik. Wskazówki, które muszą pasować do wyuczonych i zapamiętanych wzorców lub muszą być wiarygodne. Wzorzec promieniowania to sposób, w jaki głośnik oświetla pomieszczenie, a tym samym przekazuje słuchaczowi ten aspekt swojego Gestaltu. Co więcej, ten aspekt splata się z Gestaltem źródła widmowego, ludzkim głosem, który unosi się między głośnikami, a my słyszymy oba razem, pozornie nierozłączni. Ale można je rozdzielić, jeśli głośnik ma nieinwazyjny Gestalt. Wzorzec promieniowania musi być taki, aby odbicia pomieszczenia i energia wypromieniowana w pomieszczeniu nie zaburzały sygnałów spektralnych, które głośniki lewy i prawy przekazują bezpośrednio do ucha i mózgu. Idealnie, odbicia powinny mieć taką samą zawartość widmową jak dźwięk bezpośredni, powinny być opóźnione, aby uniknąć stapiania się z dźwiękiem bezpośrednim, a co bardzo ważne, odpowiedź mocy głośnika powinna być płaska. W przypadku projektanta głośników oznacza to, że źródło powinno być akustycznie małe, być dookólne, dipolowe lub kardioidalne. Po usunięciu Gestaltu z głośników z odbić w pomieszczeniu źródło fantomowe zostaje zdefiniowane tylko przez dźwięk bezpośredni. Sam pokój przesuwa się poza horyzont percepcji. Omnidirectional jest matką wszystkich głośników. Omni może natychmiast oświetlić pomieszczenie dźwiękiem wszystkich częstotliwości, jak eksplozja. Ma idealną przestrzenną odpowiedź impulsową. Generuje szybką reakcję z pokoju. Dipol jest blisko sekundy. Kardioidalny nie widzi połowy pomieszczenia i nie jest pretendentem do prędkości. Jego Gestalt jest zbyt silny. W praktyce omni nie może natychmiast rozproszyć energii unoszonej w powietrzu za stożkiem i energią przenoszoną przez strukturę w szafce, co powoduje rozmazywanie impulsu. Dipol nie ma problemu z rozpraszaniem energii. Cała energia wibracji jest wykorzystywana do emitowania dźwięku z przodu iz tyłu. Oświetlenie wąskich obszarów po bokach pomieszczenia następuje poprzez odbicia, co nieco opóźnia całkowite nagromadzenie dźwięku w pomieszczeniu. W praktyce dipol jest najszybszym spośród trzech typów grzejników o stałej mocy. Jeśli głośnik jest kierunkowy, nie powinien zmieniać swojej kierunkowości z częstotliwością. Pozostaje jeszcze pytanie: ile może odstąpić od tego i nie powodować problemów w otoczeniu, w którym występuje pogłos. Wiem, że polarna odpowiedź ORION powyżej 800 Hz jest tylko dipolowa, ponieważ ma wartości zerowe w około 90 stopni poza osią. Ma maksymalną poziomą dyspersję około 2 kHz, a następnie zwęża się wraz ze wzrostem częstotliwości. Kiedy grałem ORION-3 na bardzo wysokich poziomach głośności, nie krzyczałem na mnie. Z pewnością nasza praca nad ogólną charakterystyką częstotliwości opłaciła się. Z powiązaniami cytowań i piorunów wiązałbym się także z głośnikami jak w głośnikach tubowych i wielu głośnikach skrzynkowych. Wiem z własnego doświadczenia projektowego, że zawsze korzystne jest zachowanie gładkości dźwięku w celu utrzymania szerokiej dyspersji w miarę wzrostu częstotliwości. Jest to zgodne z wymogiem stałej zawartości widmowej odbić i stałej odpowiedzi mocy. Jestem również pod wrażeniem tego, jak stosunkowo niewrażliwe PLUTO-2.1 jest umieszczanie w pobliżu granic pokoju. Jest to całkiem przyzwoite źródło omni, ponieważ jest akustycznie małe do około 4 kHz i skutecznie rozprasza wewnętrzną energię drgań mechanicznych i powietrznych. ORION-3 jest dla mnie niezwykły ze względu na dużą ilość energii wysokiej częstotliwości, którą może umieścić w pomieszczeniu i tym samym nie zmieniać swojego Gestaltu. Źródła phantom zbliżają się do wysokiej częstotliwości wyjściowych źródeł rzeczywistych i wydają się rzeczywiste. To mówi mi, że zwiększanie kierunkowości i wycofywanie reakcji o wartości 4p przy rosnącej częstotliwości nie jest kierunkiem do optymalizacji głośników do zastosowań domowych. W tym kontekście edukacyjnym jest powrót do teoretycznej odpowiedzi 4p-dipola w funkcji średnicy tłoka i odległości między kierowcami, gdy stosuje się dwa sterowniki, co ponownie podkreśla potrzebę akustycznie małych źródeł do kontrolowania kierunkowości. C2 - L-07 Głośnik dipolowy W kontekście A2 i B2 powyżej interesujący jest jeden z moich wczesnych wzorów głośników dipolowych. Podejrzewałem wtedy, że odpowiedź 4-mocy na głośnik jest problematyczna, ponieważ określa interakcję z pomieszczeniem. Reakcja na moc musiała być lepiej kontrolowana, aby uczynić ją płaską i bardziej płynną, niż była typowa dla głośników tamtej epoki. Dodatkowo dipol zmniejszyłby całkowitą moc pogłosu w pomieszczeniu. Pomiary akustyczne były jednak bardzo uciążliwe ze względu na dostępny sprzęt, a więc szacunki na wykresach. Głośniki L-07 wykorzystywały przednie i tylne 34-calowe głośniki wysokotonowe, dwa 3-calowe głośniki górno-średniotonowe, dwa 8-calowe głośniki niskośredniotworowe. Pojedynczy centralny głośnik niskotonowy miał dwa 12-calowe przetworniki w zamkniętej obudowie, mocno osadzone w półce z ciężkimi książkami ustawionymi na wierzchu. Częstotliwości zwrotnicy wynosiły 70 Hz, 600 Hz i 4 kHz. Crossovers i EQ wykorzystały układy opamp TL072 w tym 4-drogowym systemie głośnikowym. Nie było płytki drukowanej dla układu zwrotnicy i układu wyrównującego. Wszystkie komponenty zostały złożone na płycie prototypowej z przodu iz tyłu, z połączeniami w dogodnych punktach. Do pomiarów akustycznych użyłem generatora impulsów w kształcie. Amplitudę szczytową otrzymanego impulsu mierzono w dB SPL z detektorem progowym. Wielkie pokrętło o jednolitej skali dB zostało obrócone, dopóki czerwona dioda LED obok niego nie świeciła. Rozdzielczość danych wynosiła około 0,5 dB. Częstotliwość impulsów może zostać zwiększona w 20 krokach. Zmierzona wartość dB została następnie naniesiona na kawałek papieru milimetrowego. Trwało to chwilę, aby zebrać wszystkie punkty dla pomiaru od 20 Hz do 20 kHz i ołówka w wynikowej krzywej. Metoda generatora impulsów dała lepszą częstotliwość i rozdzielczość przestrzenną niż analizator, którego używaliśmy w poprzednich latach. Ten miał różowe źródło szumu (dioda punktowa z mikrofalami) i zespół 24 dwubiegunowych filtrów trzeciej oktawy z 24 żarówkami z latarką jako detektorami rms. Ich słaby blask został dostosowany za pomocą kalibracji wzmocnienia dB do oświetlenia referencyjnego. Następnie wykreślono odczyt tarczy dla każdej żarówki. Russ Riley zaprojektował i podłączył to narzędzie. Dało nam to bardzo przydatną możliwość pomiaru akustycznego, w przeciwieństwie do mierników SPL z ich odbijającą igłą, średnią liniową, odczytów wyświetlacza. . . Pomiary akustyczne były żmudne i czasochłonne. Z przyjemnością przerzuciłem się na system pomiaru akustyki MLSSA w 1991 roku, chociaż w cenie 2995 plus 1500 na PC było to duże nakłady na moje hobby i trudne do uzasadnienia. Dopiero niedawno i po tym, jak był on zdolny do pomiarów, które potrzebowałem, przerzuciłem się na ARTA. Po projekcie L-07 zaadaptowałem głośniki niskotonowe Briana Elliottsa H i zastosowałem dipolową platformę dla powyższego zakresu częstotliwości. Nie użyłem tylnego głośnika wysokotonowego ponownie do ORIONa. Zwróć uwagę na wąską przegrodę górno-środkową i głośnik wysokotonowy. Artykuł został przedstawiony na Konwencji AES w Nowym Jorku w 1987 r. Pod tytułem quotA Loudspeaker Design for Reduced Reverberant Sound Power Outputquot. Nie mogłem uczestniczyć, a John Vanderkooy dostarczył go dla mnie. Rozmawiałem o L-07 podczas spotkania AES Section w 1989 roku. Prezentacje tematyczne wygłosili Brian Elliott i Floyd Toole. Moje projekty rozwijają się od czasu L-07, a teraz z ORION-3 doszedłem do systemu głośnikowego, który może odtwarzać coraz większą różnorodność materiałów programowych na ekscytujących poziomach głośności w normalnym salonie. D2 - Przesunięcie fazy z powodu dipola D i jego wpływ na zwrotnice Dwa dipole M1 i M2 o równej sile źródła, ale o różnej odległości efektywnej D między źródłem przednim i tylnym, wykazują przesunięcie fazowe względem siebie, które wzrasta z częstotliwością. To przesunięcie fazowe wpływa na sumowanie wyjść dipolowych o niskiej i wysokiej przepustowości. Oto przykład dwóch idealnych dipoli z D1 10 cm i D2 3 cm, które mają być skrzyżowane przy 1 kHz z filtrem Butterwortha pierwszego rzędu. Wyświetlane są tylko krzywe charakterystyki częstotliwościowej na osi. Wzmacniamy M2 o 9,3 dB, ponieważ dipol M2 o wyższej częstotliwości ma mniejszą moc wyjściową przy 1 kHz niż M1. Wydajności filtrowane B1 dwóch dipoli mają teraz identyczną amplitudę przy 1 kHz. Z powodu dodatkowego przesunięcia fazowego o 37 0 ich suma wydajności wzrasta o 5,1 dB, a nie o 3 dB. Moc wyjściowa zmniejsza się o 1 dB z odwróconą polaryzacją jednego z dipoli, zamiast zwiększać o 3 dB. Wyrównanie połączonych wyjść przy stałej szybkości 6 dBoct nie daje odpowiedzi płaskiej i wymagane jest dodatkowe, nie minimalne wyrównywanie fazy. Zastosowanie przesunięcia pomiędzy M1 i M2 może powodować problemy z dyfrakcją krawędzi przegrody z sąsiednim dipolem. Realizowane dipole mają dodatkowe przesunięcia fazowe ze względu na reakcje kierowców, które wpływają na zachowanie zwrotnicy na osi i poza osią. Uwaga: W mojej oryginalnej publikacji miałem błąd, ponieważ brałem pod uwagę tylko przesunięcie fazy dipolowego promieniowania wstecznego. Wynikowa analiza dobrze wyjaśniła moje zmierzone dane odpowiedzi częstotliwościowej dla eksperymentalnego dipola. Więc byłam całkiem pewna. Ale gdybym również uwzględnił przesunięcia fazowe ze względu na reakcję pasmową moich nieidealnych kierowców, mógłbym zobaczyć błąd. To było ljohn. gt na forum diyAudio, który zakwestionował moje wyjaśnienia, co pomogło mi to naprawić. Powyższe wykresy powinny wyeliminować wszelkie zamieszanie, które zostało spowodowane. E2 - Sterowanie polem dźwiękowym (tutaj) F2 - Wyrównanie głośnika niskotonowego w LXmini LXmini wyewoluowało z Plutona i umożliwiło mi powrót do korekcji głośnika niskotonowego za pomocą funkcji PEQ dostępnych w urządzeniu miniDSP. Poniżej wyjaśniam moje decyzje projektowe za pomocą elektrycznego modelu CircuitMaker (plik) sterownika L16RN-SL w obudowie. W bardzo dużej i szczelnej obudowie (a) kierowca zwija się z prędkością 12 dBoct i ma około 6 dB w dół przy 45 Hz. Po umieszczeniu w rurze o pojemności 6,4 litra jest około 8 dB w dół. Dążę do częstotliwości narastania o częstotliwości 45 Hz, -3 dB, a wyrównanie staje się konieczne, aby to osiągnąć. W bardzo dużej obudowie (a) rezonans mechaniczny występuje przy 38 Hz, ale w małej objętości rury rezonans jest przesuwany do 74 Hz ze względu na sztywność zamkniętego powietrza. Rura musi być wypełniona materiałem pochłaniającym akustykę, aby tłumić i tłumić rezonanse fali stojącej, które występują przy nieparzystych wielokrotnościach około 110 Hz. Ilość farszu wpływa na częstotliwość rezonansu mechanicznego głośnika niskotonowego, najpierw obniżając ją, a następnie z większą ilością materiału zwiększając częstotliwość. Wypełnienie zmienia również charakterystykę częstotliwościową głośników niskotonowych i impedancję końcową (c). Jeśli moją odpowiedzią docelową (d) jest filtr górnoprzepustowy Butterwortha drugiego rzędu, to muszę dodać 12 dB wzmocnienia przy 20 Hz do (c), 9 dB przy 45 Hz i 4 dB przy 100 Hz. Stężenie membrany głośnika niskotonowego wzrasta jako (1f) 2 lub przy szybkości 12 dBoct z częstotliwością malejącą dla stałego SPL. Stały sygnał sterujący zastosowany do wyrównywanego głośnika niskotonowego (d) będzie zatem wymagać (10045) 2 x 0,7 3,5-krotnego wychylenia przy 45 Hz, jak to ma miejsce przy 100 Hz i 5,5 razy przy 20 Hz i poniżej. Duże wypadki poniżej rezonansu mechanicznego kierowców przy 74 Hz są szczególnie problematyczne, ponieważ kierowca działa w regionie kontrolowanym przez zgodność, który jest podatny na znacznie większe zniekształcenia niż w obszarze kontrolowanym przez masę powyżej rezonansu. Pożądane jest zatem zmniejszenie skoków stożka poniżej rezonansu. W pobliżu rezonansu ruch kierowców jest kontrolowany przez lepkie tłumienie lub opór mechaniczny, jak w (c). Tutaj miałem nadzieję, że zwiększony nadzienie może pomóc, chociaż nie znam właściwości mechanicznych materiału i tego, czy zachowuje się on jak lepkość lub tarcie i czy ma wpływ na duże wycieczki. W oparciu o powyższe rozważania zdecydowałem się zrezygnować ze zwykłej nazwy BiquadLinkwitz Transformquot i po prostu użyć korektora pasmowego (e). Wynikowa odpowiedź woofera (f) zwija się szybciej poniżej 45 Hz niż cel (d). Zaczyna się w tempie 18 dBoct i stopniowo powraca do 12 dBoct. Osiągnąłem około 5 dB (1,8 x) zmniejszenie pojemności przy 20 Hz, a więc bardzo podobny skok jak przy 45 Hz dla stałego sygnału wejściowego amplitudy. Ta forma eq również stawia mniejsze zapotrzebowanie na strukturę wzmocnienia jednostki DSP niż równanie biquad. Szybsze staczanie się poniżej 45 Hz idzie w parze ze wzrostem opóźnienia grupowego i dłuższym dzwonieniem w dziedzinie czasu. Jestem zadowolony z ogólnego wyniku i postrzegam go jako ulepszenie w stosunku do Plutona pod względem wdzięcznej obsługi dużych sygnałów. Ale nie wykonałem pomiarów porównawczych pomiędzy LXmini i Plutonem przy równych poziomach przesunięcia stożka, aby znaleźć korelacje między fizyką a percepcją.