|
| |
|
Главная
>
Амплитудно и частотная характеристика АС амплитудно-частотная характеристика ас Поскольку идентичность АЧХ в стереопарах очень важна для локализации стереообраза, в аппаратуре Hi-Fi нормируется допустимое расхождение АЧХ в АС, используемых в стереопаре, оно не должно превышать 2 дБ прн сравнении уровня Рср, усредненного в одинаковых октавах в диапазоне 250 8000 Гц Ана.чизу слышимости амплитудно-частотных искажений посвящены многочисленные исследования [18], позволившие установить качественную связь изменения амплитудного спектра сигнала с изменением его тембральной окраски Измерения чувствительности слуха к отдельным пикам и провалам в спектре белого шума и естественных сигналов [18].. [1.10] показали, что пороговая величина воспринимаемых неравномерностей в среднем составляет 2 дБ, чувствительность к обнаружению пиков значительно выше, чем к обнаружению провалов, причем уровень этой чувствительности зависит от ширины (добротности) пика-провала и местоположения его на спектральной огибающей прослушиваемого сигнала (легче всего обнаруживаются нерегулярности, находящиеся вблизи максимума на спектральной огибающей сигнала) Пороги слухо-  вой чувствительности к пикам разной добротности показаны на рис. 1.3 [1.10]... [1.12]. Чувствительность слуха к спектральным нерегулярностям максимальна в области 500...3000 Гц. Серьезное внимание в техник-Hi-Fi, особенно в связи с внедрением цифровой обработки в звуко-передающий тракт, уделяется во-X просам субъективного восприятия амплитудно-частотных искажение за счет ограничения воспроизводи-Я мого диапазона частот В ряде моделей АС категории Hi-Fi диапазон частот равен 20 40000 Гц (в 1 среднем он составляет 35 20000 Гц), вопрос о необходимости его-дальнейшего расширения в области как низких, так и высоких частот связан со значительными техниче-Рнс 1.3 Пороговм уровин пиков скими трудностями и требует де-АЧХ для разных значений доб- тального анализа В некоторых ра-ротности- ботах показано, что расширение ди- --. pfsirrS- - * = =1= за пределы 20..20000 Гц / - щук, -классическая музыка. необхОДИМО, ТаК каК ОНО уМеиЬ- -зстр.дн.я уаыка . ъремя установления переход иых процессов, снижает уровень иитермодуляционных искажений ь слышимой области, улучшает чистоту и прозрачность звучания. В-то же время имеются исследования [1 12], доказывающие, что расширение полосы за пределы 20... 20 ООО Гц субъективно ие воспринимается на реальных программах. Существенное значение для субъективного восприятия имеет и характер спада АЧХ иа грани цах диапазона [1 13] Таким образом, вопрос об установлении субъективных порогов слышимости различных видов амплитудно-частотных искажений является чрезвычайно важным для дальнейшего развития техники АС категории Hi-Fi н находится в стади интенсивного исследования. Фазочастотные искажения Как было отмечено выше, критерием фазочастотных искажеиь* в АС служит степень отклонения ее ФЧХ (р(ш) от прямой, проходящей через начало координат, т е. несоблюдение условия (1.7). Системы, в которых выполняется условие (1 7), называют система мн с линейной фазовой характеристикой Как следует из (1.1), (1.2) для описания временной структуры сигнала необходимы данные как об АЧХ, так и о ФЧХ системы. Однако на протяжении всего периода развития АС фазочастотные характеристики практически ие измерялись и ие нормировались. В значительной степени это объясняется тем, что еще со времен Гельмгольца существовало мнение о фазовой глухоте слуха, а кроме того, в ряде работ вы- назывались соображения о том, что акустические системы относятся к минимально-фазовым системам, в которых АЧХ и ФЧХ однозначно связаны через преобразование Гильберта (181 я, следовательно, измерений АЧХ достаточно для определения ФЧХ. Современная измерительная техника, включающая обработку данных иа ЭВМ [1.14], позволяет производить непрерывную запись ф(со) и расчет <ри(< ) из измеренной АЧХ по формуле (1.8). Сравнение этих результатов для большого числа АС показало, что сии не относятся к классу систем с минимальной фазовой характеристикой (рис 1 4), и поэтому измерение и нормирование ФЧХ в АС является необходимым Фазочастотная характеристика (или фазовый сдвиг) в АС может быть представлена в виде Ф (и) = Фы ( ) + <? ( ). (19) где ф ((о)- минимальио-фазовая часть ФЧХ, определяемая нз АЧХ ло формуле (18), Фн(ш)-неминимально-фазовая часть, ко-яорая в свою очередь может быть представлена как Фя(и) = Фа( )-соГ-Ьф., (НО) аде laT - фазовый сдвиг нз-за задержки сигнала на время Т прн прохождении через систему, фо - частотно-независимый фазовый сдвиг, вызванный, например, инвертированием полярности громкс-  Рис М Характеристики АЧХ {I) и ФЧХ (Н) - рассчитатая, / - измеренная  Рис 1.5 Фазовая задержка и групповая задержка Тгр товорителен в АС, фа (в) - частотно-зависимый фазовый сдвиг, обусчовлеиный всепропускающими неминимально-фазовыми свойствами системы, при этом ф,(0)=0 Для оценки фазовых искажений в АС обычно используют выражения фазовой задержки tp(co) = -ф((в)/Ш группового времени задержки (ГВЗ) Трр(СО) = -Йф /({Ш. (111)
|
