Panduan Ilmuwan dan Insinyur untuk Pengolahan Sinyal Digital Oleh Steven W. Smith, Ph. D. Bab 9: Aplikasi Frekuensi DFT Respon Sistem Sistem dianalisis dalam domain waktu dengan menggunakan konvolusi. Analisis serupa bisa dilakukan di domain frekuensi. Dengan menggunakan transformasi Fourier, setiap sinyal masukan dapat direpresentasikan sebagai sekelompok gelombang kosinus, masing-masing dengan amplitudo dan pergeseran fasa tertentu. Demikian juga, DFT dapat digunakan untuk mewakili setiap sinyal output dalam bentuk yang serupa. Ini berarti bahwa setiap sistem linier dapat sepenuhnya dijelaskan oleh bagaimana ia mengubah amplitudo dan fase gelombang kosinus yang melewatinya. Informasi ini disebut respon frekuensi sistem. Karena respons impuls dan respons frekuensi berisi informasi lengkap tentang sistem, harus ada korespondensi satu-satu antara keduanya. Diberikan satu, Anda bisa menghitung yang lain. Hubungan antara respon impuls dan respons frekuensi adalah salah satu fondasi pemrosesan sinyal: Respons frekuensi sistem adalah Transformasi Fourier dari respon impulsnya. Gambar 9-6 menggambarkan hubungan ini. Dengan tetap mengikuti notasi DSP standar, respon impuls menggunakan variabel huruf kecil, sedangkan respons frekuensi yang sesuai adalah huruf besar. Karena h adalah simbol umum untuk respon impuls, H digunakan untuk respons frekuensi. Sistem digambarkan dalam domain waktu dengan konvolusi, yaitu: x n lowast h n y n. Dalam domain frekuensi, spektrum masukan dikalikan dengan respons frekuensi, menghasilkan spektrum keluaran. Sebagai persamaan: X f kali H f Y f. Dengan kata lain, konvolusi dalam domain waktu sesuai dengan perkalian dalam domain frekuensi. Gambar 9-7 menunjukkan contoh penggunaan DFT untuk mengubah respon impuls sistem menjadi respons frekuensinya. Gambar (a) adalah respon impuls dari sistem. Melihat kurva ini, isnt akan memberi Anda sedikit ide apa sistemnya. Mengambil DFT dari 64 titik respon impuls ini menghasilkan respons frekuensi sistem, yang ditunjukkan pada (b). Sekarang fungsi dari sistem ini menjadi jelas, melewati frekuensi antara 0,2 dan 0,3, dan menolak yang lainnya. Ini adalah filter band-pass. Fase respons frekuensi juga bisa diperiksa, lebih sulit untuk menafsirkan dan kurang menarik. Ini akan dibahas di bab-bab selanjutnya. Gambar (b) sangat bergerigi karena rendahnya jumlah sampel yang menentukan kurva. Situasi ini bisa diperbaiki dengan memberi dorongan respons impuls dengan angka nol sebelum mengambil DFT. Sebagai contoh, menambahkan angka nol untuk membuat respon impuls 512 sampel panjang, seperti yang ditunjukkan pada (c), menghasilkan respons frekuensi resolusi yang lebih tinggi yang ditunjukkan pada (d). Berapa banyak resolusi yang bisa Anda dapatkan dalam respons frekuensi Jawabannya adalah: jauh lebih tinggi, jika Anda bersedia memberi respons impuls dengan jumlah nol yang tak terbatas. Dengan kata lain, tidak ada yang membatasi resolusi frekuensi kecuali panjang DFT. Hal ini mengarah pada konsep yang sangat penting. Meskipun respon impuls adalah sinyal diskrit, respons frekuensi yang sesuai terus berlanjut. Sebuah titik N DFT dari respon impuls memberikan sampel N 2 1 dari kurva kontinu ini. Jika Anda membuat DFT lebih lama, resolusinya akan meningkat, dan Anda mendapatkan gagasan yang lebih baik tentang kurva kontinyu. Ingat apa respon frekuensi yang ditunjukkan: amplitudo dan perubahan fasa yang dialami gelombang kosinus saat melewati sistem. Karena sinyal input dapat mengandung frekuensi antara 0 dan 0,5, respons frekuensi sistem harus merupakan kurva kontinu sepanjang rentang ini. Hal ini dapat dipahami dengan lebih baik dengan membawa anggota keluarga transformasi Fourier lainnya, Discrete Time Fourier Transform (DTFT). Perhatikan sebuah sampel sampel N yang dijalankan melalui titik N DFT, menghasilkan domain frekuensi sampel N 2 1. Ingatlah dari bab terakhir bahwa DFT menganggap sinyal domain waktu tidak terhingga panjang dan periodik. Artinya, titik N diulangi berulang-ulang dari negatif ke tak terhingga positif. Sekarang perhatikan apa yang terjadi ketika kita mulai memberi sinyal domain waktu dengan angka nol yang semakin meningkat, untuk mendapatkan sampling yang lebih halus dan lebih baik dalam domain frekuensi. Menambahkan angka nol membuat periode domain waktu lebih lama. Sementara secara bersamaan membuat sampel domain frekuensi lebih dekat bersama-sama. Sekarang kita akan mengambil ini secara ekstrim, dengan menambahkan jumlah nol yang tak terbatas ke sinyal domain waktu. Ini menghasilkan situasi yang berbeda dalam dua hal. Pertama, sinyal domain waktu sekarang memiliki periode yang sangat panjang. Dengan kata lain, itu telah berubah menjadi sinyal aperiodik. Kedua, domain frekuensi telah mencapai jarak yang sangat kecil antara sampel. Artinya, itu telah menjadi sinyal terus menerus. Ini adalah DTFT, prosedur yang mengubah sinyal aperiodik diskrit menjadi domain frekuensi yang merupakan kurva kontinyu. Dalam istilah matematika, respons frekuensi sistem ditemukan dengan mengambil respons impuls DTFT-nya. Karena ini tidak bisa dilakukan di komputer, DFT digunakan untuk menghitung sampling dari respons frekuensi sebenarnya. Inilah perbedaan antara apa yang Anda lakukan di komputer (DFT) dan apa yang Anda lakukan dengan persamaan matematis (DTFT). Ilmuwan dan Panduan Insinyur untuk Pengolahan Sinyal Digital Oleh Steven W. Smith, Ph. D. Bab 6: Konvolusi Mari merangkum cara memahami bagaimana sistem mengubah sinyal masukan menjadi sinyal keluaran. Pertama, sinyal input dapat didekomposisi menjadi satu set impuls, yang masing-masing dapat dilihat sebagai fungsi delta skala dan bergeser. Kedua, output yang dihasilkan dari masing-masing impuls adalah versi skala respons bergeser dan bergeser. Ketiga, sinyal keluaran keseluruhan dapat ditemukan dengan menambahkan respons impuls skala dan pergeseran ini. Dengan kata lain, jika kita mengetahui respon impuls sistem, maka kita bisa menghitung berapa output yang akan dihasilkan untuk setiap kemungkinan sinyal masukan. Ini berarti kita tahu segalanya tentang sistem. Tidak ada lagi yang bisa dipelajari tentang karakteristik sistem linier. (Namun, di bab selanjutnya kita akan menunjukkan bahwa informasi ini dapat diwakili dalam berbagai bentuk). Respon impuls lewat nama yang berbeda dalam beberapa aplikasi. Jika sistem yang sedang dipertimbangkan adalah filter. Respon impuls disebut sebagai saringan kernel. Kernel konvolusi Atau hanya, kernel. Dalam pengolahan citra, respon impuls disebut fungsi titik penyebaran. Sementara istilah ini digunakan dengan cara yang sedikit berbeda, semua berarti sama, sinyal yang dihasilkan oleh sistem saat input adalah fungsi delta. Konvolusi adalah operasi matematika formal, sama seperti perkalian, penambahan, dan integrasi. Penambahan mengambil dua angka dan menghasilkan angka ketiga. Sementara konvolusi mengambil dua sinyal dan menghasilkan sinyal ketiga. Konvolusi digunakan dalam matematika berbagai bidang, seperti probabilitas dan statistik. Dalam sistem linear, konvolusi digunakan untuk menggambarkan hubungan antara tiga sinyal yang diminati: sinyal input, respon impuls, dan sinyal keluaran. Gambar 6-2 menunjukkan notasi ketika konvolusi digunakan dengan sistem linier. Sinyal masukan, x n, memasuki sistem linier dengan respon impuls, h n, menghasilkan sinyal output, y n. Dalam bentuk persamaan: x n h n y n. Dinyatakan dalam kata-kata, sinyal input yang diputar dengan respons impuls sama dengan sinyal output. Sama seperti penambahan diwakili oleh plus,, dan perkalian oleh salib, kali, konvolusi diwakili oleh bintang,. Sangat disayangkan bahwa sebagian besar bahasa pemrograman juga menggunakan bintang untuk menunjukkan perkalian. Bintang dalam program komputer berarti perkalian, sementara bintang dalam sebuah persamaan berarti konvolusi. Gambar 6-3 menunjukkan konvolusi yang digunakan untuk penyaringan low-pass dan high-pass. Contoh sinyal masukan adalah jumlah dua komponen: tiga siklus gelombang sinus (mewakili frekuensi tinggi), ditambah jalan yang perlahan naik (terdiri dari frekuensi rendah). Dalam (a), respon impuls untuk filter low-pass adalah lengkungan yang halus, sehingga hanya bentuk gelombang jalan yang perlahan berubah yang dilewatkan ke output. Demikian pula, filter high-pass, (b), hanya memungkinkan sinusoid yang berubah dengan cepat untuk dilewati. Gambar 6-4 mengilustrasikan dua contoh tambahan bagaimana konvolusi digunakan untuk memproses sinyal. Atenuator pembalik, (a), membalik sinyal ke atas-ke-bawah, dan mengurangi amplitudonya. Turunan diskrit (juga disebut perbedaan pertama), ditunjukkan pada (b), menghasilkan sinyal keluaran yang terkait dengan kemiringan sinyal input. Perhatikan panjang sinyal pada Gambar. 6-3 dan 6-4. Sinyal input adalah 81 sampel panjang, sementara masing-masing respon impuls terdiri dari 31 sampel. Pada sebagian besar aplikasi DSP, sinyal inputnya berukuran ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan sampel. Respon impuls biasanya jauh lebih pendek, katakanlah, beberapa poin ke beberapa ratus poin. Matematika di balik konvolusi tidak membatasi berapa lama sinyal ini berada. Namun, menentukan panjang sinyal output. Panjang sinyal output sama dengan panjang sinyal input, ditambah panjang respon impuls, minus satu. Untuk sinyal pada Gambar. 6-3 dan 6-4, masing-masing sinyal output adalah: 81 31 - 1 111 sampel panjang. Sinyal input berjalan dari sampel 0 sampai 80, respon impuls dari sampel 0 sampai 30, dan sinyal keluaran dari sampel 0 sampai 110. Sekarang kita sampai pada matematika yang rinci tentang konvolusi. Seperti yang digunakan dalam Digital Signal Processing, konvolusi dapat dipahami dengan dua cara yang terpisah. Yang pertama melihat konvolusi dari sudut pandang sinyal input. Ini melibatkan analisis bagaimana setiap sampel dalam sinyal input berkontribusi pada banyak titik pada sinyal output. Cara kedua melihat konvolusi dari sudut pandang sinyal output. Ini mengkaji bagaimana setiap sampel pada sinyal output menerima informasi dari banyak titik pada sinyal input. Ingatlah bahwa kedua perspektif ini berbeda cara berpikir tentang operasi matematis yang sama. Sudut pandang pertama penting karena memberikan pemahaman konseptual tentang bagaimana konvolusi berkaitan dengan DSP. Sudut pandang kedua menggambarkan matematika konvolusi. Ini menggambarkan salah satu tugas tersulit yang akan Anda hadapi di DSP: membuat pemahaman konseptual Anda sesuai dengan tumpukan matematika yang digunakan untuk mengkomunikasikan gagasan. Serupa dalam desain loudspeaker - 7 D2 - Pergeseran fasa karena dipol D dan pengaruhnya terhadap perpindahan silang E2 - Kontrol medan suara F 2 - Pemerataan Woofer di LXmini A2 - Rak dengan frekuensi tinggi untuk ORION-3 Setelah menghabiskan banyak waktu mendengarkan kritis dalam dua minggu terakhir, bertukar pengamatan dengan Don Barringer, menyetel respons frekuensi dan akhirnya dengan baik. Meluncurkan ORION-3 Saya telah mengumpulkan banyak pengamatan dan pemikiran yang ingin saya sampaikan sebelum mereka dilupakan. Dengan ORION-3 saya telah mengoreksi penyimpangan dari respons frekuensi datar pada dua oktaf dari 500 Hz sampai 2 kHz. Saya menegaskan bahwa respons frekuensi on-axis rata-rata secara keseluruhan tidak optimal di ruangan yang bergengsi dan harus ada semacam respons yang terbentuk untuk frekuensi di atas 1 kHz. Kami menemukan bahwa sejumlah kecil frekuensi tinggi diperlukan dan terutama frekuensi pusat filter rak sangat penting. Memindahkan pusat dari 5,4 kHz sampai 4,4 kHz, pergeseran -1,78 dB atau 13 oktaf dari kontur roll-off sepanjang sumbu frekuensi, mengubah persepsi dari netral dan tidak menarik hingga tetap netral, namun tetap hidup. Apa yang Terjadi Jelas respons frekuensi on-axis adalah parameter dominan untuk loudspeaker, dan bagaimana dengan sumbu lepas atau respons daya Untuk tes mendengarkan ini, pengeras suara dan pendengar membentuk segitiga sama sisi, tapi tidak secara eksklusif. Don dan saya berada di seluruh negeri satu sama lain. Kamar saya lebih besar dan lebih hidup daripada rumahnya. Don sebagai mantan pemusik dan kemudian seorang insinyur perekaman mendengarkan dengan tajam kemungkinan akan kemampuan suara instrumen dan konteks ruang mereka, yang mendapat manfaat bertahun-tahun terpapar instrumen akustik dan artis. Pada dasarnya saya adalah pendengar di antara pendengar dan terutama musik klasik. Saya sangat akrab dengan suara instrumen di ruang konser dan dari kejauhan dan mendengarkan secara global. Setelah ORION disamakan dengan datar, saya mendengarkannya di kamarku dan untuk sesaat menjadi sangat mabuk oleh derasnya energi frekuensi tinggi. Don menarikku ke bawah, memang seharusnya, karena yang kudengar tidak nyata dan aku tahu dari dulu bahwa flat itu terlalu banyak. Jadi kami menolak tingkat tweeter tapi tidak bisa menemukan level yang tepat. Masih ada sedikit rasa tidak enak dan pembicara menjadi kusam atau terlalu banyak bersin. Saya menyadari bahwa transisi frekuensi menengah ke atas berubah terlalu mendadak dengan perubahan tingkat tweeter. Kami mengatur tweeter untuk respon datar dan kemudian menambahkan filter rak bawah, yang memberi transisi jauh lebih bertahap yang dapat disesuaikan dengan mudah untuk frekuensi pusat dan jumlah perubahannya. Sebagai titik awal untuk mencoba jumlah rak yang berbeda, saya memutuskan bahwa setiap filter hanya bisa 0,5 dB turun pada 2 kHz. Kami segera mendengar adanya peningkatan dari hasil penyesuaian tingkat tweeter. Tapi butuh waktu berjam-jam untuk mendengarkan, banyak percakapan telepon sampai pada kontur yang kami berdua senangi. Saya pergi keluar untuk makan malam untuk merayakannya (istri saya berada di Eropa dan saya benar-benar bosan menyiapkan makan malam vegetarian saya sendiri, yang rasanya kebanyakan seperti makanan kelinci). Keesokan harinya kami mendengarkan lagi dan masih ada sedikit kegilaan, teriakan dan jeritan, sebuah steely-ness saat bermain pada tingkat volume yang realistis, meski jauh lebih sedikit daripada saat kami memulai dengan pemerataan. Suara wanita pada khususnya mampu menghasilkan suara bernada tinggi yang sangat menegangkan pada tingkat volume tinggi dalam kehidupan nyata yang tidak saya sukai, tapi soprano terlatih juga mampu menghasilkan suara volume tinggi yang sangat menyenangkan, kurang tajam. Jadi kami melanjutkan eksperimen pemerataan kami. Saya memusatkan perhatian pada suara wanita, lajang dan dalam kelompok, paduan suara pria dan wanita, menggunakan rekaman yang dilakukan dengan mikrofon bola dan rekaman mikrofon dasarnya 2 lainnya yang kami kenal atau ketahui asal mula dan kurangnya pemrosesan pasca. Kami fokus pada senar, kecapi, kuningan. Pada akhirnya, saya tahu bahwa kami telah menghasilkan sesuatu yang bekerja sangat baik untuk saya dan juga untuk Don dan sudah beberapa hari lagi untuk menembak designerquot seperti yang biasa kami sebut di HP. Sudah waktunya meluncurkan ORION-3 agar orang lain bisa mendengar - atau tidak mendengar - apa yang telah kami sampaikan. Waktu untuk tes beta publik untuk melihat apakah filter rak sangat penting kami berjalan dengan baik dan dapat menduplikat pengalaman pendengaran kami. Mari kita panggil DSS filter ini (ya, itu juga yang penting), kependekan dari quotDon amp Siegfrieds Shelfquot karena ini mungkin unik untuk ORION dan atau untuk kita berdua. DSS bekerja untuk kita, tapi juga mengusung aspek universal. Saya menduga bahwa quotBBC Dipquot terkait, karena kemampuannya untuk mengendalikan rekaman yang buruk. Saya telah menggunakan 2760NF untuk kemiringan dalam respons loudspeaker PHOENIX, namun tidak pernah yakin untuk meninggalkannya di sirkuit secara permanen karena saya tentang DSS. Dari apa yang telah saya dengar sejauh ini, DSS sama sekali tidak membahayakan rekaman bagus. Itu perlu. B2 - Apa respons kutub optimal untuk pengeras suara Dengan ORION yang dimodifikasi, saya dapat memutar musik pada tingkat volume yang sebelumnya tidak pernah saya toleransi karena membuat saya merasa tidak nyaman, mengertakkan gigi. Kali ini saya benar-benar merasa lega, meski volumenya pasti dekat dengan titik jemu tweeter. Saya memiliki sebuah pengalaman, bergoyang dengan musik, benar-benar tergenang olehnya. Itu cepat dan cepat. Terlintas kemudian saya mendengar bahwa para pembicara tidak berteriak dan menjerit kepada saya karena para pembicara cenderung melakukan pada tingkat volume yang sangat tinggi. Ruangan itu benar-benar dipenuhi suara, ruangan itu bahkan tidak ada di sana. Berbagai sumber phantom duduk di sana, kokoh didefinisikan di ruang angkasa. Aku bisa mabuk ini. Mengapa mereka tidak berteriak-teriak, saya mendatangi saya menuju ke bandara sambil duduk di jalan setapak: Setiap sumber suara memiliki Gestalt. Sebuah biola, piano, suara manusia, dan sebagainya, semuanya memiliki Gestalt dan kami mengenali sifat sumbernya oleh Gestalt-nya. Th e Gestalt suara manusia terdiri dari banyak elemen, seperti nada, artikulasi, directionality. Hal ini dapat menjadi keras, lembut, keras, melengking, menenangkan dan tak terbatas ekspresif emosi. Anda dapat mengambil hampir semua elemen dan masih mengenali suara yang dikenal melalui koneksi telepon yang sangat buruk. Gestalt memiliki aspek unik dan generik untuk itu, yang membuat, misalnya, Stradivarius jauh lebih unik daripada biola yang dimainkan cucuku. Loudspeaker memiliki Gestalt dan itu adalah masalah. Loudspeaker harus mereproduksi Gestalt dari sumber manapun dan tidak menambahkannya sendiri ke dalamnya. Bagaimana itu mungkin Hampir semua sumber yang kita kenal, yang berarti sumber yang kita punyai memori, terarah meski berbeda-beda. Itu hanyalah fungsi dari ukuran fisik mereka yang tidak lagi kecil dibandingkan dengan panjang gelombang suara yang dipancarkan atau dari menggunakan rongga untuk memusatkan suara ke dalam balok. Ini adalah directionality dari sebuah sumber, respon polar yang menentukan bagaimana lingkungan, ruang berbicara kembali dengan mencerminkan output dari sumbernya. Directionality menentukan bagaimana ruangan diterangi dengan suara di berbagai arah dan oleh karena itu bagaimana seseorang atau teman tertentu terdengar di ruang tamu saya. Kamar saya memiliki Gestalt. Ruangan itu sedikit mengurangi sedikit suara Gestalt dan saya tidak sadar akan ruangan itu karena saya mengenal kamar Gestalt. Kami membiasakan diri dengan sangat cepat dan tidak sadar dengan Gestalt sebuah ruang baru saat memasukinya. Ini adalah mekanisme bertahan hidup. Ketika saya mendengar pengunjung saya dari balik pintu kamar mandi tertutup, Gestalt suara yang saya dengar berasal darinya telah berubah, tapi saya dapat mengetahui apakah dia masih berada di ruang tamu atau telah melangkah keluar ke teras saat saya pergi. Dengan kata lain, saya sekarang mendengarnya dan lingkungan tempat dia tinggal. Di ruang tamu, cakrawala pendengaran saya, perhatian saya terfokus pada pengunjung, mengabaikan ruang yang sudah dikenal. Dari dalam kamar mandi cakrawala saya meliputi suara kamar mandi dan suara yang ditransmisikan ke dalamnya melalui pintu yang tertutup. Para pengunjung Gestalt telah bergabung dengan Gestalt di lingkungannya. Tidak lama lagi saya bisa menghilangkan efek dari penyebabnya. Saat mendengarkan rekaman, saya selalu diberi alasan dan efek, instrumen musik dan respons lingkungan tempat mereka berada. Itulah yang saya harapkan bisa saya dengar sebanyak mungkin realisme. Itulah yang telah saya pelajari dari mendengarkan sumber-sumber hidup. Pengeras suara memiliki Gestalt karena respons frekuensi, pola radiasi, distorsi, radiasi ulang, resonansi tersembunyi, difraksi, dll. Kami tidak ingin mendengar Gestalt mereka, terutama saat mereka membuat sumber phantom seperti pada reproduksi 2 saluran. Sumber phantom, yang merupakan konstruksi pikiran, rapuh karena harus dibangun dari isyarat yang diberikan pengeras suara kiri dan kanan. Isyarat itu harus sesuai dengan pola belajar dan hafal atau harus bisa dipercaya. Pola radiasi adalah bagaimana loudspeaker menerangi ruangan dan dengan demikian mengajarkan aspek Gestalt ini kepada pendengarnya. Selanjutnya aspek ini saling terkait dengan Gestalt dari sumber hantu, suara manusia yang melayang di antara pengeras suara dan kita mendengar keduanya, yang tampaknya tidak dapat dipisahkan. Tapi mereka bisa berpisah, jika loudspeaker memiliki Gestalt yang tidak mengganggu. Pola radiasi harus sedemikian rupa sehingga refleksi ruangan dan energi yang terpancar ke ruangan tidak mengganggu isyarat spektral sehingga pengeras suara kiri dan kanan menularkan ke telinga dan otak secara langsung. Idealnya, refleksi harus memiliki kandungan spektral yang sama dengan suara langsung, seharusnya ditunda untuk menghindari sekering dengan suara langsung dan sangat penting respons daya loudspeaker harus rata. Untuk perancang loudspeaker ini berarti sumbernya harus berukuran kecil akustik, menjadi omnidirectional, dipol atau cardioid. Dengan Gestalt dari loudspeaker dihapus dari refleksi ruangan sumber phantom menjadi didefinisikan oleh suara langsung saja. Ruangan itu sendiri bergerak melampaui cakrawala perseptual. Omnidirectional adalah ibu dari semua pengeras suara. Omni bisa langsung menerangi ruangan dengan suara semua frekuensi, seperti ledakan. Ini memiliki respon impuls spasial yang ideal. Ini menghasilkan respon cepat dari ruangan. Dipol adalah dekat kedua. Cardioid tidak melihat separuh ruangan dan bukan pesaing untuk kecepatan. Gestaltnya terlalu kuat. Dalam praktiknya, omni tidak bisa segera menghilangkan energi di balik kerucut dan energi yang terbawa di dalam kabinet, sehingga mengikis dorongan. Dipol tidak memiliki masalah disipasi energi ini. Semua energi getaran digunakan untuk memancarkan suara ke depan dan belakang. Penerangan daerah sempit ke sisi ruangan terjadi melalui refleksi, sehingga sedikit menunda total penumpukan suara di dalam ruangan. Dalam prakteknya dipol adalah yang tercepat dari tiga jenis radiator yang memiliki respons daya konstan. Jika loudspeaker terarah seharusnya tidak mengubah arah dengan frekuensi. Pertanyaan besar yang tersisa adalah, berapa banyak yang bisa menyimpang dari itu dan tidak menimbulkan masalah di lingkungan yang gema. Saya tahu bahwa respons kutub ORION di atas 800 Hz hanya dipol seperti pada yang memiliki nol pada sekitar 90 derajat off-axis. Ini memiliki dispersi horizontal maksimum sekitar 2 kHz dan kemudian menyempit dengan frekuensi yang meningkat. Ketika saya memainkan ORION-3 dengan tingkat volume yang sangat tinggi, hal itu tidak meneriakiku. Tentu pekerjaan kami pada respons frekuensi keseluruhan telah terbayar. Saya juga menghubungkan tanda kutip dan nada melengking dengan berseri-seri seperti pada loudspeaker tanduk dan banyak pengeras suara kotak. Saya tahu dari pengalaman desain saya sendiri bahwa selalu bermanfaat untuk kehalusan sonik untuk mempertahankan dispersi lebar saat frekuensi naik. Hal ini sesuai dengan kebutuhan akan kandungan spektral konstan dari pantulan dan respon daya konstan. Saya juga terkesan dengan bagaimana PLUTO-2.1 yang relatif tidak sensitif adalah penempatan di dekat batas kamar. Ini adalah sumber omni yang cukup bagus karena secara akustik kecil hingga sekitar 4 kHz dan secara efektif menghilangkan energi getaran udara dan mekanis secara internal. ORION-3 sangat luar biasa bagi saya karena banyaknya energi frekuensi tinggi yang bisa dimasukkan ke dalam ruangan dan karenanya tidak mengubah Gestalt-nya. Sumber Phantom dengan demikian mendekati output frekuensi tinggi dari sumber nyata dan tampak nyata. Ini mengatakan kepada saya bahwa meningkatkan directivity dan menggulung respon 4 p - power dengan frekuensi yang meningkat bukanlah arahan untuk pergi saat mengoptimalkan pengeras suara untuk aplikasi rumah. Dalam konteks ini, pendidikan untuk meninjau kembali respons teoritis 4 p-kekuatan dipol sebagai fungsi diameter piston dan jarak pengemudi saat dua pengemudi digunakan, yang sekali lagi menekankan kebutuhan akan sumber akustik kecil untuk mengendalikan directivity. C2 - L-07 Dipole loudspeaker Dalam konteks A2 dan B2 di atas, salah satu desain loudspeaker awal dipol saya sangat menarik. Saya menduga kemudian bahwa respons power loudspeaker 4 masalah, karena mendefinisikan interaksi dengan ruangan. Respons daya harus dikendalikan dengan lebih baik, agar tetap datar dan berperilaku lebih lancar daripada tipikal pengeras suara pada masa itu. Selain itu dipol akan mengurangi daya total yang meriah di dalam ruangan. Pengukuran akustik, bagaimanapun, sangat membosankan dengan peralatan yang ada, oleh karena itu perkiraan dalam grafik. Pengeras suara L-07 menggunakan tweeter depan dan belakang 34 inci, dua driver mid mid mid mid, dua penggerak pertengahan 8 inci lebih rendah. Woofer pusat tunggal memiliki dua pengemudi 12 inci di dalam kandang tertutup, ditempatkan ketat di rak dengan buku-buku berat ditumpuk di atasnya. Frekuensi crossover adalah pada 70 Hz, 600 Hz dan 4 kHz. Crossover dan EQ menggunakan sirkuit TL072 opamp dalam sistem loudspeaker 4 arah aktif ini. Tidak ada papan sirkuit tercetak untuk sirkuit crossover dan equalization. Semua komponen dipasang di papan prototipe depan dan belakang dengan interkoneksi pada titik yang mudah digunakan. Untuk pengukuran akustik saya menggunakan generator berbentuk-meledak sebagai sumber. Amplitudo puncak semburan yang diterima diukur dalam dB SPL dengan detektor ambang batas. Tombol besar dengan skala dB seragam dinyalakan sampai LED merah disampingnya menyala. Resolusi data sekitar 0,5 dB. Frekuensi burst bisa bertambah dalam 20 langkah. Nilai dB yang diukur kemudian diplot pada selembar kertas grafik. Butuh beberapa saat untuk mengumpulkan semua poin untuk pengukuran dari 20 Hz sampai 20 kHz dan ke pensil pada kurva yang dihasilkan. Metode burst generator memberikan frekuensi dan resolusi spasial yang lebih baik daripada penganalisis yang kita gunakan di tahun-tahun sebelumnya. Yang satu itu memiliki sumber suara merah muda (sebuah dioda kontak di microwave) dan sebuah bank dengan 24 filter dua oktaf kedua oktaf dengan 24 bola senter sebagai detektor rms. Cahaya samar mereka disesuaikan dengan kontrol dikalibrasi dB yang dikalibrasi menjadi iluminasi referensi. Membaca bacaan untuk masing-masing bohlam kemudian diplot. Russ Riley telah merancang dan menyambungkan alat ini. Ini memberi kita kemampuan pengukuran akustik yang sangat berguna tidak seperti meter SPL dengan jarum memantul, rata-rata linier, bacaan display. . . Pengukuran akustik sangat membosankan dan menyita waktu. Dengan senang hati saya beralih ke Sistem Pengukuran Akustik MLSSA pada tahun 1991, meskipun dengan harga 2995 plus 1500 untuk PC, ini adalah pengeluaran besar untuk hobi saya dan sulit untuk dibenarkan. Baru belakangan ini dan setelah itu mampu melakukan pengukuran yang saya butuhkan, apakah saya beralih ke ARTA. Setelah proyek L-07 saya mengadopsi woofer Brian Elliotts H-frame dan dia mengadopsi platform dipol untuk rentang frekuensi di atas. Saya tidak menggunakan tweeter belakang lagi sampai ORION. Perhatikan baffle mid-mid dan tweeter yang sempit. Sebuah makalah dipresentasikan pada Konvensi AES tahun 1987 di New York dengan judul quotA Desain Loudspeaker untuk Output Suara Terang Reverberant Soundquot. Saya tidak bisa hadir dan John Vanderkooy memberikannya untuk saya. Saya berbicara tentang L-07 selama pertemuan AES Section pada tahun 1989. Presentasi terkait subjek diberikan oleh Brian Elliott dan Floyd Toole. Desain saya telah berkembang sejak L-07 dan sekarang dengan ORION-3 saya telah sampai pada sistem loudspeaker yang dapat memainkan beragam materi program yang lebih besar pada tingkat kenyaringan yang mengasyikkan di ruang tamu yang normal. D2 - Pergeseran fasa karena dipol D dan pengaruhnya terhadap crossover Dua dipol M1 dan M2 dengan kekuatan sumber yang sama, namun jarak efektif D yang berbeda antara sumber depan dan belakang, menunjukkan pergeseran fasa relatif satu sama lain, yang meningkat seiring dengan frekuensi. Pergeseran fasa ini mempengaruhi penjumlahan keluaran dipol yang dilewatkan dan dilewatkan dengan tinggi. Berikut adalah contoh dua dipol ideal dengan D1 10 cm dan D2 3 cm yang akan disilang di 1 kHz dengan filter Butterworth orde pertama. Hanya kurva respons frekuensi axis yang ditunjukkan. Kami memperkuat M2 sebesar 9,3 dB karena frekuensi dipol M2 yang lebih tinggi memiliki output kurang dari 1 kHz daripada M1. Hasil disaring B1 dari dua dipol sekarang memiliki amplitudo yang sama pada 1 kHz. Karena tambahan 37 0 phase shift, hasil penjumlahannya meningkat sebesar 5,1 dB dan bukan 3 dB. Output menurun 1 dB dengan polaritas balik dari satu dipol, bukan meningkat sebesar 3 dB. Pemerataan hasil gabungan pada tingkat 6 dBoct konstan tidak akan menghasilkan respons datar dan pemerataan fase minimum minimum diperlukan. Menggunakan offset antara M1 dan M2 dapat menyebabkan masalah difraksi tepi membingungkan dengan dipol yang berdekatan. Dipoles yang direalisasikan memiliki pergeseran fasa tambahan karena respons pengemudi yang mempengaruhi perilaku crossover on-axis dan off-axis. Catatan: Pada postingan asli saya saya mengalami error karena saya hanya menganggap pergeseran fasa radiasi dipol belakang. Analisis yang dihasilkan menjelaskan dengan baik data respons frekuensi yang diukur untuk dipol eksperimental. Jadi saya merasa cukup yakin. Tapi jika saya juga memasukkan pergeseran fasa karena respons bandpass driver non-ideal saya, maka saya mungkin telah melihat kesalahannya. Itu adalah ltjohn k. Gt di forum diyAudio, yang mempertanyakan penjelasan saya, yang membantu saya mendapatkan hak ini. Grafik di atas harus menghilangkan kebingungan yang disebabkan. E2 - Kontrol lapangan suara (di sini) Penyelarasan F2 - Woofer di LXmini LXmini berevolusi dari Pluto dan memberi saya kesempatan untuk meninjau kembali pemerataan woofer menggunakan fungsi PEQ yang tersedia di unit miniDSP. Di bawah ini saya jelaskan keputusan disain saya menggunakan model listrik CircuitMaker (file) driver L16RN-SL di dalam enclosure. Dalam kandang yang sangat besar dan tertutup (a) pengemudi gulung dengan kecepatan 12 dBoct dan sekitar 6 dB turun pada 45 Hz. Bila ditempatkan di pipa 6,4 liter itu sekitar 8 dB bawah. Saya bertujuan untuk frekuensi sudut 45 Hz, -3 dB dan pemerataan menjadi perlu untuk mendapatkan itu. Dalam selungkup yang sangat besar (a) resonansi mekanis terjadi pada 38 Hz, namun pada volume kecil pipa resonansi didorong hingga 74 Hz karena kekakuan udara tertutup. Pipa harus diisi dengan bahan penyerap akustik untuk menipiskan dan menekan resonansi gelombang berdiri, yang terjadi pada kelipatan aneh sekitar 110 Hz. Jumlah isian mempengaruhi frekuensi resonansi mekanik woofer, pertama menurunkannya dan kemudian dengan bahan yang lebih banyak meningkatkan frekuensi. Isian juga mengubah respons frekuensi woofer dan impedansi terminal (c). Jika respons target saya (d) adalah filter Butterworth highpass urutan 2, maka saya harus menambahkan 12 dB gain pada 20 Hz ke (c), 9 dB pada 45 Hz, dan 4 dB pada 100 Hz. Woofer cone excursion meningkat seperti (1f) 2 atau pada tingkat 12 dBoct dengan frekuensi penurunan untuk SPL konstan. Sinyal penggerak konstan yang diterapkan pada woofer yang disesuaikan akan memerlukan (10045) 2 x 0,7 3,5 kali kunjungan pada 45 Hz seperti pada 100 Hz dan 5,5 kali pada 20 Hz dan di bawahnya. Kunjungan besar di bawah resonansi mekanis mekanik pada 74 Hz sangat bermasalah karena pengemudi beroperasi di wilayah yang terkontrol kepatuhan, yang cenderung mengalami distorsi yang jauh lebih tinggi daripada di daerah yang dikontrol massa di atas resonansi. Dengan demikian, diinginkan untuk mengurangi kunjungan kerucut di bawah resonansi. Sekitar resonansi gerak penggerak dikendalikan oleh redaman kental atau ketahanan mekanik seperti pada (c). Di sinilah saya berharap bahwa pemasukkan yang meningkat bisa membantu, meski saya tidak mengetahui sifat mekanik material dan apakah berperilaku seperti kental atau gesekan dan apakah efeknya pada kunjungan besar. Berdasarkan pertimbangan di atas, saya memilih untuk melepaskan biquad quotLinkwitz Transformquot yang biasa dan hanya menggunakan pemerataan bandpass (e). Respons woofer yang dihasilkan (f) berguling lebih cepat di bawah 45 Hz dari pada target (d). Ini dimulai pada tingkat hampir 18 dBoct dan secara bertahap kembali ke 12 dBoct. Saya telah memperoleh pengurangan reduksi 5 dB (1,8 x) pada 20 Hz dan dengan demikian kunjungan yang sangat mirip dengan 45 Hz untuk sinyal input amplitudo konstan. Bentuk eq ini juga memberi sedikit permintaan pada struktur gain unit DSP daripada biquad eq. Lonjakan lebih cepat di bawah 45 Hz berlanjut dengan peningkatan delay grup dan dering yang lebih panjang dalam domain waktu. Saya senang dengan hasil keseluruhan dan menganggapnya sebagai perbaikan atas Pluto dalam hal penanganan sinyal besar yang anggun. Tapi saya belum melakukan pengukuran komparatif antara LXmini dan Pluto pada tingkat perpindahan kerucut yang sama untuk menemukan korelasi antara fisika dan persepsi.
No comments:
Post a Comment