音频测试系统的频率响应
关于音频测试系统的频率响应
一: 定义
系统的频响定义为:系统冲击响应的傅立叶变换.
频率响应的物理意义是: 系统在正弦信号激励下,达到稳定状态后,输入和输出之间的关系。
二:算法(幅频与相频)
对于线性系统来说:
传递函数h (t )=y(t )/ x(t )
对h (t )应有下列卷积
y (t )= x(t )* h(t )
对y (t )= x(t )* h(t )进行傅立叶变换:
得到:y (ω)=h(ω)x (ω)
h (ω)= y(ω)/ x(ω)
系统的 频率响应是复函数
h (ω)= |h(ω)|e j φ(ω)
;
h (ω是幅值函数,对应系统的幅频特性;
φ(ω) 对应系统的相频特性:
三:频响测试计算
设待测系统的输入幅度值为 A ,频率为ω的正弦信号x (t ),输出为y (t )
x (t )=A sin(t ) =A ω0j ωt -2j -j ωt , 经傅立叶变换后 为:x (ω) =A 2πδ(ω-) -2πδ(ω+)
2j
根据y (ω)=h(ω)x (ω)= πA h () δ(ω-) -h (-) δ(ω+)
2j =
πA
j [|h (ωj φ(ω) ) |e 0δ(ω-0ω) -|h (0ω) |e 0-j φ(ω) δ(ω+ω0)]= 0
πA
j
j φ() -j φ() |h (ω0) |[e ω0δ(ω-ω0) -e ω0δ(ω+ω0)] 对此式做傅立叶反变换得到 y (t ) =A |h (ω0) |πj [e ω0j φ() j φ(ω0)
2π-e -j φ(ω0) -j φ(ω0)
2π]= A |h (ω) |sin[ωt +ϕ(ω) |] 000
由上式可以得出结论:对线性时不变系统:测试信号为正弦信号,输出为同频正弦信号 输出信号与输入信号的比值,就是系统幅频特性的值。
即:h (ω)=Y(t )/X(t )
四:扫频测试
音频扫频通常在20-20000Hz 范围内,频率变化时,用测到的h (ω)在各频率点的取值后 将所有这些点拟合,就可得到被测系统的幅频特性曲线。