频响曲线实例

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频响特性曲线_模态测试之频响函数

频响特性曲线_模态测试之频响函数

频响特性曲线_模态测试之频响函数在进⾏模态测试时,核⼼就是测试结构输⼊点到相应点的频响函数,最终通过各种算法从频响函数中提取我们所关注的信息(频率、阻尼、振型...)。

本⽂我们就详细探讨⼀下有关频响函数的问题。

1、什么是频响函数(FRF)频响函数定义为结构的输出响应和输⼊激励⼒之⽐。

将测试的时域数据转换到频率的数据后,数据会显⽰为复数形式(实部和虚部、幅值和相位),测量的多条频响函数为了⽅便统计,通常以矩阵形式表⽰。

下标可以⽅便地确定某个FRF输⼊-输出的位置,频响函数中第⼀个下标表⽰输出响应位置,第⼆个下标表⽰输⼊激励位置,下标k表⽰阶数。

所以H ij表⽰由‘j’点输⼊引起‘i’点响应的频响函数。

FRF元素的分⼦中包含留数信息,与模态振型直接相关;分母包含极点信息,与频率和阻尼相关。

因此,从频响函数矩阵可以得到系统全部的模态信息。

将分⼦留数信息展开可得式中右侧⽅程,可以得出以下结论:l 通过⽅程中分⼦信息我们可以发现:留数的值与输⼊位置的模态振型值相关,不同输⼊-输出位置的留数值是不同的,即振型值不同,也就是说留数值(振型)具有局部性,在做⼤型模态试验时需要多布置响应点来拾取局部振型,从⽽把振型更好的表达出来。

l 通过⽅程中分母信息我们可以发现:分母中包含极点信息是保持不变,即极点信息(频率阻尼)不依赖于输⼊输出的位置。

理论上讲,在避开节点的情况下⼀个测量位置即可测量出所有的模态频率。

2、什么是频响函数具有哪些性质l 频响函数是系统的固有特性,与系统本⾝有关,与激励、响应等外界因素没有关系。

l 频响函数具有互易性,即Hij=Hji,也就是说,‘j’点单位激励⼒在‘i’点引起的响应等于‘i’点单位激励⼒在‘j’点引起的响应,说明频响函数矩阵是对称的。

l 频响函数是复值函数,因⽽可以⽤幅值与相位或者实部与虚部表⽰,因此频响函数具有幅频、相频和实频、虚频等多种表现形式。

当幅频曲线和相频曲线同时显⽰时,称为伯德图。

喇叭相位曲线和频响曲线的关系_解释说明以及概述

喇叭相位曲线和频响曲线的关系_解释说明以及概述

喇叭相位曲线和频响曲线的关系解释说明以及概述1. 引言1.1 概述喇叭相位曲线和频响曲线是研究声学系统中的重要参数,它们描述了喇叭在不同频率下的相位特性和频率响应。

喇叭作为一种常用的音频输出设备,其性能对于实现高质量音效至关重要。

了解喇叭相位曲线和频响曲线之间的关系对于喇叭设计、优化和声学系统调节具有重要意义。

1.2 文章结构本文将首先概述喇叭相位曲线和频响曲线的概念及定义,并详细阐述其各自的解释。

接着,我们将深入探讨喇叭相位曲线和频响曲线之间存在的关系,包括相位曲线对频响曲线的影响以及频响曲线对相位曲线的影响。

然后,通过实例一和实例二,我们将进一步解释说明这两个参数在不同情况下的变化趋势,并进行相关数据分析。

最后,在结论部分总结以上讨论内容,并探讨喇叭设计和优化方面的意义,并提出建议。

1.3 目的本文旨在深入研究喇叭相位曲线和频响曲线之间的关系,帮助读者更好地理解这两个参数的含义和作用。

通过分析实例和数据,我们将展示不同情况下喇叭相位曲线和频响曲线的变化模式,并探讨其在实际应用中的意义。

希望本文能为喇叭设计、优化以及声学系统调节等相关领域的研究工作提供一定的指导和启示。

2. 喇叭相位曲线和频响曲线的概述:2.1 喇叭相位曲线的定义和解释:喇叭相位曲线是指在不同频率下,声音在喇叭系统中传播时所引起的声音波动的相位差。

当音频信号经过喇叭系统时,不同频率的声波会因为传播路径的不同而产生相位差。

喇叭相位曲线描述了这种相位差与频率之间的关系。

喇叭相位曲线通常以角度或时间延迟来表示。

对于一个完美设计的喇叭系统,其相位响应应该是线性平坦的,即角度保持一致或时间延迟保持恒定。

然而,在实际情况下,由于电子元件、声学特性等因素的存在,喇叭系统可能会出现相位失真。

2.2 频响曲线的定义和解释:频响曲线是指在不同频率下音响系统所产生声音信号输出与输入之间增益或减益比例的测量结果。

换句话说,它显示了音响系统如何对不同频率构成的输入信号做出反应,并通过增加或降低某些频率上的能量来形成最终的声音输出。

频响曲线测试指导书

频响曲线测试指导书

文件编号FJ-WI-GC-13-33
版 本A/1
生效日期2013.8.1
工具:酒精、布
频响曲线测试作业指导书
批准: 审核: 编制:适用范围:耳机、喇叭听筒、咪头频响曲线测试
注意事项
1、每日开始测试之前要点检
2、培训合格后方可操作
3、灵敏度:110±3dB
4、阻抗:32±15%
操作步骤:
1、打开主机电源开关,自动进入测试系统
2、通过功能菜单选择测试项目:
喇叭测试:测试喇叭听筒灵敏度和频1、频2点声级、1KHZ交流阻抗,以及喇叭听筒频率特性曲线
参数设定:在器件参数中设定:电阻32Ω,测试低频100,测试高频10000,SPL下限107,
SPL上限113,其他参数通过设定电阻由系统自动调整;在系统参数中设定:稳定时间15S 阻抗测试:阻抗测试也就是为的F0测试,测试喇叭听筒谐振点频率(F0),谐振点阻抗,1KHZ阻抗参数设定:在器件参数中设定:电阻32Ω,测试低频200,测试高频2500,SPL下限107,
SPL上限113,其他参数通过设定电阻由系统自动调整;在系统参数中设定:稳定时间15
3、设置完成后开始测试
技术参数:
1、F10按键:退出并储存Esc:退出不储存
测试选择端口测试话筒显示屏
测试方法。

教你看懂音箱测试的频响曲线

教你看懂音箱测试的频响曲线

前言:声音信号是由不同频率的声波叠加而成的,因此人们在分析声音时就很难避开频率问题。

发烧友们常说“有好曲线未必有好声”,但是更多的情况是“没有好曲线的产品声音肯定好不到哪里去”。

那么曲线与最终的回放听感有什么联系呢?我们立刻进入正题,为大家揭示其中的奥秘。

声卡的频响曲线:在声卡评测中,我们常用到回路测试法对声卡的输入输出回路进行音质测试,得出的曲线就是DAC到ADC的回路频响。

Frequency response(频率响应)[url=/images/html/viewpic_pconline.htm?http://img3.pc/pcon ...iy&subnamecode=home][/url]General performance: ExcellentFrequency range ResponseFrom 20 Hz to 20 kHz, dB-0.00, +0.01From 40 Hz to 15 kHz, dB-0.00, +0.00上图和上表就是频率响应曲线图和曲线品质,要知道什么是好曲线就应该知道理想的频响曲线是什么样的。

理想的频率响应曲线应该是与输入信号完全一样的曲线,一般我们会用等响信号(各频段的声压相同)作为输入信号,因此理想的频响曲线就应该是尽可能平直平滑的曲线。

对于声卡来说,采样规格有两个参数,一是采样频率,另一个是采样精度,采样频率表示一秒钟内在收到的信号上取几次参数,单位为Hz;而采样精度则表示每次采样的精密程度,单位为bit。

目前有很多不同的采样方式,而影响采样品质的还是由这两个基本参数决定的。

不过根据采样以及编码方式的不同,两者间的侧重要求也不一样,目前采用的PCM 方式最高规格为192kHz/24bit,它表示单位时间内会采样192000次,每次采样的精度为24bit。

上图即是采用PCM编码方式192kHz/24bit的采样结果。

一般的,随着采样规格的提高,即便不提高硬件水准,曲线也会变得相对更理想。

8用力学线路分析扬声器的频响曲线

8用力学线路分析扬声器的频响曲线

8用力学等效线路分析扬声器的频响曲线我们平时测量扬声器的频响曲线是扬声器的声压频响曲线,它指的是馈给扬声器的电压保持不变的条件下,扬声器的声压随频率变化的规律。

只是纵坐标用的是dB (声压级)表示的。

我们也可以在同样的条件下,画出扬声器所辐射的声功率随频率变化的曲线。

在低频时无论是声压还是声功率,其用分贝表示的频响曲线的形状都是相同的。

为能更好的分析辐射声功率与扬声器参数间的关系,现在我们讨论扬声器声功率频响曲线。

我们已知扬声器前后两面所辐射的声功率为:A W ∣c u ∣22MR R (单位:瓦特) (6.1)式中:MR R — 扬声器一面的辐射力阻 (单位:牛顿·秒/米) c u — 为振膜的振动速度 (单位:米)下面我们从(6.1)式出发,讨论不同频段时辐射声功率随频率的变化情况。

(1) 在f0以下的频段声辐射力电z MRC MS R MSM MDB l R g +R E22图8(a):等效力学线路图(阻抗型)C MSR g +R Ee g Bl图5.17(a)图中:e g — 发生器(或音频放大器)的电动势 (单位:伏特) B — 磁缝隙中的磁感应强度 (单位:特斯拉) l — 音圈导线的长度(单位:米) R g — 发生器内阻(单位:欧姆)R E — 音圈直流阻 (单位:欧姆) L — 音圈电感 (单位:亨利)c u — 为振膜的振动速度 (单位:米)M MD — 振动系统等效质量(单位:千克) M MD =Me+Mc(音圈质量+振膜质量)MS R — 振动系统等效力阻(单位:牛顿·秒/米)C MS — 振动系统等效力顺 (单位:米/牛顿) Z MR — 振膜一面的辐射力阻抗(单位:牛顿·秒/米)Z MR =MR MR R j M ω+MR R —辐射力阻(单位:牛顿·秒/米)MR M =3083a ρ — 为振膜一面的同振质量0ρ= 1.183/Kg m (22℃) 空气密度a = 振膜的有效半径(单位:米)c f — 电动力(单位:牛顿)此时图8(a )中,在恒压源项中j ωL 项很小,略去。

如何看懂频响曲线

如何看懂频响曲线

首先,频响是什么?频率响应,简称频响,英文名称是Frequency Response,在电子学上用来描述一台仪器对于不同频率的信号的处理能力的差异。

同失真一样,这也是一个非常重要的参数指标。

一个“完美”的交流放大器,应该在频响指标上具有如下的素质:对于任何频率的信号都能够保持稳定的放大率,并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。

显然这在目前技术水平下是完全不可能的,那么针对不同的放大器就有了不同的“前缀”,对于音频信号放大器(功率放大器或者小信号放大器)来说,我们还应该加上如此的“前缀”:在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围内的频率的信号。

这个范围显然缩小了很多,我们知道,人耳的可闻频率范围大约在20~20KHz,也就是说只要放大器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。

实际上,根据研究表明,高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”,但是仍然会对人的听感产生影响,因此,这个范围还要再扩大,在现代音频领域中,这个范围通常是5~50KHz,某些高要求的放大器甚至会达到0.1~数百KHz。

但是,上述要求表面上好像是比“完美”低了很多,却仍然是“不可能完成的任务”,目前我们连这样的要求也不可能达到。

于是,就有了“频响”这个指标。

(附言:指标本身就代表着“不完美”,如果一切都“完美”了,指标也就没有存在的理由了。

)频响的测试方法与标注任何可以被写上说明书的“指标”都是必须借助仪器来测量的,这些指标必须有一个共同的特点,就是“可重复性”,也就是说,只要你用同样的设备,就可以重复得到相同货相近的测量结果。

我们把这一类指标称为“客观指标”,频响当然是属于此类。

频响的测量方法很简单,在放大器的输入端接入一个标准信号发生器,这个信号发生器可以产生标准的正弦波信号,并且可以通过调节使得这个发生器的输出信号的频率发生变化,而幅度不变。

在放大器的输出端接一个标准的纯阻性负载,并且接一个交流电平表,通过读取电平表的数据,就可以测量该放大器的频响特性了。

教你看懂音箱测试的频响曲线

教你看懂音箱测试的频响曲线

前言:声音信号是由‎不同频率的声‎波叠加而成的‎,因此人们在分‎析声音时就很‎难避开频率问‎题。

发烧友们常说‎“有好曲线未必‎有好声”,但是更多的情‎况是“没有好曲线的‎产品声音肯定‎好不到哪里去‎”。

那么曲线与最‎终的回放听感‎有什么联系呢‎?我们立刻进入‎正题,为大家揭示其‎中的奥秘。

声卡的频响曲‎线:在声卡评测中‎,我们常用到回‎路测试法对声‎卡的输入输出‎回路进行音质‎测试,得出的曲线就‎是DAC到A‎D C的回路频‎响。

Freque‎n cy respon‎s e(频率响应)[url=http://www.pconli‎n /images‎/html/viewpi‎c_pcon‎l ine.htm?http://img3.pconli‎n/pcon ...iy&subnam‎e code=home][/url]Genera‎l perfor‎m ance: Excell‎e ntFreque‎n cy range Respon‎s eFrom 20 Hz to 20 kHz, dB -0.00, +0.01From 40 Hz to 15 kHz, dB -0.00, +0.00上图和上表就‎是频率响应曲‎线图和曲线品‎质,要知道什么是‎好曲线就应该‎知道理想的频‎响曲线是什么‎样的。

理想的频率响‎应曲线应该是‎与输入信号完‎全一样的曲线‎,一般我们会用‎等响信号(各频段的声压‎相同)作为输入信号‎,因此理想的频‎响曲线就应该‎是尽可能平直‎平滑的曲线。

对于声卡来说‎,采样规格有两‎个参数,一是采样频率‎,另一个是采样‎精度,采样频率表示‎一秒钟内在收‎到的信号上取‎几次参数,单位为Hz;而采样精度则‎表示每次采样‎的精密程度,单位为bit‎。

目前有很多不‎同的采样方式‎,而影响采样品‎质的还是由这‎两个基本参数‎决定的。

不过根据采样‎以及编码方式‎的不同,两者间的侧重‎要求也不一样‎,目前采用的P‎C M 方式最高‎规格为192‎k Hz/24bit,它表示单位时‎间内会采样1‎92000次‎,每次采样的精‎度为24bi‎t。

看懂频响曲线图

看懂频响曲线图

看懂频响曲线图要了解频响曲线,首先我们要知道什么是频响。

频响是频率响应的简称,英文名称是Frequency Response,一般是用来描诉仪器对于不同频率信号处理能力的差异。

“频”指“频率”,频率震动越高,音调越高,就如声音表现中的“音调”;“响”则可以看作是扬声器系统对输入电信号中“频”转换成声能的响应。

“频响曲线”就是这种由麦克风接收、并经过测试仪器运算后以dB SP L数值的形式呈现出来的响应,当很多个“频”的响应值连在一起,就成了有峰有谷的“曲线”。

这种曲线称作为频率特性响应曲线,简称频响曲线,许多烧友形象的称其为“瀑布图”。

频响曲线的波动,是表示耳机或者音频设备在这个凸起或者凹陷的区域的表现能力。

曲线过于突出,就说明这个频段的表现力很强,播放音乐的时候,就会增强本来表现很弱的声音;如果过于凹陷,就说明这个频段表现很弱,对输入进来的信号输出的声压降低了,表现本来强的会变弱,最后的导致失真。

对于频响曲线,一直存在好听的不一定平直,平直的不一定好听的说法。

因为频响曲线并不能决定耳机的整体素质和音质的表现能力,频现曲线的波动只能代表耳机系统对于不同频段的声音信号的增益量差异。

频响曲线越平直,耳机系统各个频段的增益量就越接近相同,也就是对于各个频段声音的音量表现就大致相同,与音质无关。

毕竟音质是个理想化的东西,不是频现曲线能够决定的。

音质的好坏涉及到音质还原度和声场的还原度,而且音质的高低,跟耳机的物料,工艺,设计师的技术和艺术修养也有很大的关系。

至于好不好听,首先耳机要在各个频段上对于输入信号的增益量要大致相同,也就是曲线尽量平直,这样才能把原始信号中的各个频段的声音大小的比例放大后再还原出来。

就是该强的地方强,不该强的的地方就弱,能够真实反应声音的强弱,是“好不好听”的基础。

比如,在曲线很平直的情况下,我们听一首高中低音音量比例都很和谐的歌曲,通过频响曲线高度还原出来后,各频段的量感合适,听感自然也很和谐;如果我们播放的歌曲是那种高中低音音量本身就不和谐的歌曲,通过频响曲线高度还原出来后的听感肯定也不能和谐。

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浅谈耳机频响曲线及其作用
对于非耳机行业的朋友来说频响曲线大家觉得比较陌生且较神秘。

大家也喜欢说的一句话,管它什么曲线,耳朵收货即可。

其实对于不是从事此行业的朋友,没兴趣的话其实没必要学浪费时间去了解自己不喜欢的东西,有兴趣的话多了解一些也没什么坏处。

一、认识频响曲线:
频率响应简称频响,英文名称是Frequency Response。

频响曲线简单说就是通过电声测试仪内的信号发生器的输出稳定的电压及产生连续变化的频率(即扫频),通过耳机发出声音由L、R传声器输入回到电声测试仪处理,然后通过显示器显示出各频点的声压(或电平)形成的曲线。

(如图一、二、三、六)
图一
图二
图三
国际电工委员会IEC581-10标准中高保真耳机频率响应不小于50Hz--12500Hz。

目前市场上的耳机基本上频率响应范围20-20KHZ,有些优秀的耳机甚至达到6-51KHZ(Sennheiser HD800)。

人耳能听到的频率范围20-20KHZ,低于20HZ次声波,高于20KHZ超声波,超出20-20KHZ人耳不易察觉。

我们常说耳机低、中、高三频,根据国际电工协会IEC581-10标准,和我国的GB/T14277-93国家标准, 频段划分为: 30-150Hz为低频段, 150-500Hz为中低频段, 500-5KHz为中高频段, 5K-16KHz高频段。

在20-20kHZ中如果细分可为7个频段,分别:极低频、低频、中低频、中频、中高频、高频、极高频。

耳机各乐器和人声对应频率范围见如下图(图四),从下图可看出,低频比较典型的乐器大鼓,延伸到高频乐器如钢琴、管风琴、小提琴等等,还有乐器的泛音也是落在高频。

中频范围
比较广,人声,乐器的基音基本上落在中频,而且是会相互影响。

图四
二、简单看频响曲线:
图五
1.以上是最常见的频响曲线图(如图五),首先简单介绍一下耳机电声测试仪,不管是丹
麦B&K还是国产电声测试仪(原浙大电声测试仪),功能都非常齐全,可以测试很多项目,两者精度也相差很小,比如说B&K与吉高电声测试仪误差约0.5-1dB。

下面介绍一下
国内常用的吉高电声测试仪测试项目,虽然屏幕上密麻麻的数据很多如上图对应数字:①R、L耳机的灵敏度(声压)②阻抗值③左右耳机的极性④声道位置⑤R、L耳机声压相
差值⑥各频点声压⑦失真⑧横轴x轴表示频率,范围为20—20Khz,单位为赫兹(HZ或KHZ)⑨纵坐标y轴表示声压(灵敏度)即声音大小,单位为分贝(dB )⑩R、L 频响曲
线图。

蓝色曲线表示“L”左声道,红色曲线“R”表示右声道。

2.如图1、sennheiser CX300II和CX500区别较大的500HZ以下频段(低频和中低频段),CX500低频量比CX300II大,下潜也更深。

图2、 AKG K374低频量相当多,这也是
K374的风格,5-7K中6K增益较大,提升了明亮度、语言的清晰度,10K增益较大也提升
泛音,高频的提升使得听不同音乐不会发闷、声场太小。

再简单讲讲图3和图5,两者频
响曲线相差较大,首先两者声压相差约6dB,阻抗值相差不多,对于图3 耳机相对来说声
音更大,也比图5容易推。

看低频部分图3的耳机比图5的耳机低频量更多,下潜会更深,也会更结实。

高频部分图5比图3增益明显,图5的耳机稍有一点点刺,齿音稍有多一点点,中频部分图3驼峰约在4K位置,图5驼峰约3.5K位置,200-800HZ位置也区别较大,
对人声语音力度和明亮度都有影响。

从以上可以看出频响曲线每个区域的增益和衰减都会
影响耳机听感,如需技术交流单独联络。

三、频响曲线的作用:
我个人认为频响曲线作用是很大的,除了开发工程师(调音工程师)设计产品数据参考依据和生产线品质管控品质,使每款产品合乎要求。

虽然每款耳机频响曲线没有特定标准,
但是有一定的规律存在,工程师在设计耳机时会根据自己所需的风格大概是怎样的曲线与
实际产品是否一致,各数据是否合乎要求。

可以根据曲线反应出耳机风格,可以了解低频
量多少、下潜如何、耳机失真、明亮度和齿音重不重等等。

当然声场、人声厚度、声音硬
还是柔、瞬态、音品、音色等等频响曲线是无法反应出来。

毕竟影响耳机音质最大的是喇
叭单元和调音,调频响曲线不能代表听感,比如说国内有许多人我的产品复刻了某大品牌
高端产品,但是听感可能差别很大。

毕竟喇叭单元、耳机腔体调音、线材、耳套材料不同
都会对音质的影响,所以调音工程师调出来的耳机需要给一些“金耳朵”品赏听感进行微调(金耳朵指:较大的公司有品赏耳机音质的专职人员)。

现在国内一般的厂商没有这样的
人才,所以给一些发烧友去听,综合他们的建议进行改善。

这也是一个不错的做法。

四、总结:
频响曲线对于开发工程师和生产线品质管控是非常重要的。

对于普通消费者来说耳朵收货,挑自己喜欢的耳机为佳。

当然也希望大家一起参与讨论,不足的地方给予指出。

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