范文一:幅频和相频响应 转载
理想的放大器应该是“一根带增益的导线”,信号经过这条导线的时候只有幅度的变化,而形状不发生变化。可惜目前来说即使是顶级的放大器也不能完全做到。信号经过放大器后产生的不可预料的变化就是失真。
失真可以分成2种类型:线性失真和非线性失真。所谓线性失真是指信号的形状没有变化,但是在大小(或者说幅度)和出现的时间上并没有按照其应该的数值出现,频率响应和相位失真就是衡量这类失真的指标。在仪器仪表行业,不用“失真”来形容这种现象,而是采用比较直观的“误差”这个词。对于频响指标,测量的方法往往是先指定一个范围,然后逐点采样,输入同幅度不同频率的信号,计算出个采样点的输出电平,然后取最高和最低的2个数据点作为频响指标,例如
20~50KHz±1dB(相当好看的指标!)。
还有一种方法,就是定好一个变化范围(例如3dB),然后从中间(通常是1KHz)向2端按倍频程进行采样,直到测得得的数据超出规定的范围,例如50Hz/-3dB,100KHz+3dB,250KHz/-3dB。不同的测量方法得出的结果看起来大不相同,但是如果知道了其测试方法,也就不足以怪了。
同样,相位失真也可以按照上面的方法进行测量。可惜的是,一般生产厂家并不提供完整的数据报告,因此知道了这些数据只能大致上了解产品的基本性能,对于这些东西到底在多大程度上影响了器材的风格并不能看出来,前面的帖子我已经说过原因了。那就是,看起来同样指标的放大器,由于其频响曲线不完全相同,会造成听感上迥然不同。并且一个劣质放大器的频响指标很可能看上去和一个优质放
大器的指标差不多。
因此,工程师们又引入了一个概念,那就是频响的平坦度。一般来说,我们关心的是音频范围之内的东西,那么我们就只需要知道0~20KHz内放大器频响到底有多一致就可以了。例如一个放大器的平坦度是0.1dB,就是说这个放大器在音频范围内的任何2个个频率的放大能力差异只有0.1dB,那么另一个平坦度为1dB的放大器显然在性能上有了很大差距。这个指标十分真实地体现了放大器的基本素质,几乎所有的劣质放大器都会回避这个指标,甚至某些HI-END级的放大器也避而不谈。
再说一下相位失真。所谓相位失真就是指放大器的输出端信号出现的时间比输入端的信号要晚,也可以叫做延迟。单纯的相位失真并不可怕,反正不过是声音晚出来一会儿就是了。但是实际上不是这么简单,相位失真的单位是“度”而不是“秒”,即使放大器对于不同频率的信号的相位失真相同也是不行的。例如,如果一个放大器对50Hz和5KHz的相位失真完全相同,那么由于5KHz的周期比较短,那么5KHz就会“早一些”出现在放大器的输出端,而50Hz则会在稍后出现。在复杂的音乐信号下,可以想像,一个相位失真严重的放大,会让本来分得很清楚的不同频率的信号交叠在一起,这样幅度比较高的信号(一般是低频信号)会“掩盖”掉幅度低的其它频率的信号。但是有一个比较幸运的情况,就是我们的大脑有一个特点,就是会“猜测”,就是说即使某个频率被“淹没”了,只要它曾经出现过,我们也会根据它原来的强度“认为”它还会持续一段时间,例如我们突然听到一声很响声音过去后,耳朵里还会再响一阵子。那么只要这种淹没现象不是很严重,我们的
耳朵还是不会听出来的。这就是所谓的“人耳对相位失真不灵敏”的原因。
当然,尽管不灵敏也还是有一定限度的,过大的相位失真会造成声音细节的严重丢失,没有出现过的声音我们的脑袋是猜不出来的。对于相位失真,还有另一种情况,那就是立体声2个声道之间的相位失真是否一致的问题,这个问题比相位失真本身更重要。那是因为人耳的声音定位除了跟响度有关外,还跟声音到左右2个耳朵的时间差有关。2个声道的相位失真差距过大,会造成声像定位的严重偏离对于一些频谱丰富的乐器来说,还会造成定位的模糊,例如小提琴拉高音的时候会向一个方向偏移,而拉低音的时候可能会向另一个方向偏移,造成声像的不稳定。对于经过一定训练的耳朵来说,这种现象是很难容忍的,因为它会造成听觉上的困扰。值得注意的是,放大器的指标不是绝对孤立的,频响指标不好的放大器往往在其它方面都有不同程度的劣化。从这点意义上来看,有时候单看某一个指标也能估计到整个放大器的性能,正所谓窥一斑而视全豹。
范文二:二阶振荡电路数据表格及幅频、相频曲线
二阶低通滤波器数据表格及幅频、相频曲线:
f(Hz) Δt(μs) Ф(?) Vi(mV) Vo(mV) 20lg(Av) lg(f) 100 0 0 209.4 206.2 -0.13376 2 200 40 2.88 209.4 206.2 -0.13376 2.30103 500 44 7.92 212.5 212.5 0 2.69897 1000 34 12.24 212.5 212.5 0 3 2000 36 25.92 212.5 212.5 0 3.30103 4000 38 54.72 215.6 200 -0.65238 3.60206 5000 37.6 67.68 209.4 184.4 -1.10432 3.69897 6000 37.6 81.19976 212.5 162.5 -2.33011 3.778151 6700 37.2 89.75871 209.4 153.7 -2.68606 3.826075 6800 36.8 90.12245 209.4 146.9 -3.0791 3.832509 10000 33.6 120.96 212.5 95 -6.99271 4 20000 20.8 149.76 212.5 35 -15.6658 4.30103 50000 9.4 169.2 6000 125 -33.6248 4.69897 100000 5 180 6031 40 -43.5666 5
二阶振荡电路幅频特性曲线
5
0123456-5
-15
-25
20lg(Av)
-35
-45
-55
lg(f)
二阶振荡电路相频曲线
200
180180
169.2160
149.76140
120120.96
100Ф(?)90.1224489889.758713148081.19976005
67.686054.72
40
25.922012.247.922.8800
0123456
lg(f)
(2)积分器数据表格及幅频、相频曲线:
f(Hz) Δt(μs) Ф(?) Vi(mV) Vo(mV) 20lg(Av) Ф(?) lg(f) 100 6640 -120.96 206.2 19060 39.31668 239.04 2 200 3540 -105.12 206.2 10620 34.23672 254.88 2.30103 500 1464 -96.48 206.2 4325 26.43395 263.52 2.69897 1000 740 -93.6 518.7 5812 20.98819 266.4 3 2000 372 -92.16 518.7 2875 14.87443 267.84 3.30103 5000 148 -93.6 518.7 1156 6.960832 266.4 3.69897 6000 123.6 -93.0774 512.5 981.2 5.641273 266.9226 3.778151 6700 110.8 -92.6542 512.5 875 4.646284 267.3458 3.826075 7000 106 -92.7731 515.6 837.5 4.213438 267.2269 3.845098 8000 92.4 -93.888 515.6 731.2 3.034465 266.112 3.90309 9000 81.6 -95.5896 515.6 656.2 2.094466 264.4104 3.954243 10000 74.8 -90.72 5000 5688 1.119792 269.28 4 20000 36.6 -96.48 5000 2875 -4.80664 263.52 4.30103 50000 14.96 -90.72 5000 1250 -12.0412 269.28 4.69897 100000 7.44 -92.16 5031 750 -16.5319 267.84 5
积分器幅频特性曲线50
39.3166847140
34.236717123026.43394902
20.988187152014.8744320220lg(Av)6.9608317225.641273396104.6462836664.2134381412.0944663473.0344654811.1197916680-4.8066431060123456
-12.04119983-10
-16.53186108
-20
lg(f)
积分器相频特性曲线0
1.522.533.544.555.5
-20
-40
-60
Ф(?)
-80-92.6541555-93.07738452-90.72-92.16-90.72-93.6-96.48-93.6-93.888-100-92.77310924-105.12
-120-120.96
-140
lg(f)
范文三:Matlab信号处理——FFT变换后的幅频相频曲线
用matlab 编程:构造一个信号函数x =A *sin(2*pi *f *t +phi ) ,用FFT 变换后,做出其幅频及相位的曲线。
1、流程图
2、程序代码
%用fft 求幅频相频
clc;%清空
clear all;%清除所有变量
close all;%关闭所有窗口
A=10;%振幅
fw=50;%固有频率
phi=pi/3;%相位
step=1000;
t=0:1/step:10*pi;%时间t
y=A*sin(2*pi*fw*t+phi);%正弦函数y
f=step*(0:256)/512;%频率
subplot(3,1,1);%三行一列第一幅图
plot(t,y);%绘制图形
xlabel('t/s','fontsize',13);%横坐标显示t/s,字号13
ylabel('y','fontsize',13);%纵坐标显示y ,字号13
title('正弦函数曲线','fontsize',13);%显示标题
Y=fft(y,512);%对y 进行傅里叶变换
subplot(3,1,2);%三行一列第二幅图
plot(f,abs(Y(1:257)));%绘制图形
xlabel('f/Hz','fontsize',13);%横坐标显示f/Hz,字号13
ylabel('幅值','fontsize',13);%纵坐标显示幅值,字号13
title('幅频特性曲线','fontsize',13);%显示标题
[value,index]=max(abs(Y));%将abs (Y) 最大值点的横坐标、纵坐标分别赋给
value和index text(f(index),value,sprintf('maxpiont=(%f,%f)',f(index),value),'fonts ize',13);%显示最大值点坐标 subplot(3,1,3);%三行一列第三幅图
plot(f,angle(Y(1:257))*180/pi);%绘制图形
xlabel('f/Hz','fontsize',13);%横坐标显示f/Hz,字号13
ylabel('相位/°','fontsize',13);%纵坐标显示相位/°,字号13
title('相位特性曲线','fontsize',13);%显示标题
3、程序运行结果
图1 N=9时fft 结果
4、困惑及自我理解
为什么最大值的横坐标为50.781250,而不是50,是不是因为f=step*(0:256)/512并不能将所有的f 列出,所以修改程序如下: %用fft 求幅频相频
clc;%清空
clear all;%清除所有变量
close all;%关闭所有窗口
A=10;%振幅
fw=50;%固有频率
phi=pi/3;%相位
step=1000;
t=0:1/step:10*pi;%时间t
y=A*sin(2*pi*fw*t+phi);%正弦函数y
N=input('请输入2的指数N=');
f=step*(0:2^(N-1))/2^N;%频率
subplot(3,1,1);%三行一列第一幅图
plot(t,y);%绘制图形
xlabel('t/s','fontsize',13);%横坐标显示t/s,字号13
ylabel('y','fontsize',13);%纵坐标显示y ,字号13
title('正弦函数曲线','fontsize',13);%显示标题
Y=fft(y,2^N);%对y 进行傅里叶变换
subplot(3,1,2);%三行一列第二幅图
plot(f,abs(Y(1:2^(N-1)+1)));%绘制图形
xlabel('f/Hz','fontsize',13);%横坐标显示f/Hz,字号13
ylabel('幅值','fontsize',13);%纵坐标显示幅值,字号13
title('幅频特性曲线','fontsize',13);%显示标题
[value,index]=max(abs(Y));%将abs (Y) 最大值点的横坐标、纵坐标分别赋给value 和index
text(f(index),value,sprintf('maxpiont=(%f,%f)',f(index),value),'fontsize',13);%显示最大值点坐标
subplot(3,1,3);%三行一列第三幅图
plot(f,angle(Y(1:2^(N-1)+1))*180/pi);%绘制图形
xlabel('f/Hz','fontsize',13);%横坐标显示f/Hz,字号13
ylabel('相位/°','fontsize',13);%纵坐标显示相位/°,字号13 title('相位特性曲线','fontsize',13);%显示标题
图2
图3
图4
通过观察比较图1到图4,可以很明显的看到最大值点的横坐标越来越接近50,自然会想到当N 趋于无穷时,那么横坐标的值就是50。由此给我们的启示是,在以后求fft 时,尽量将N 取大,尤其是噪声信号与有用信号的频率很接近时,这样能保证有更高的精度。
范文四:[优质文档]matlab的freqs函数画幅频、相频特征曲线
一
>> clear
>> a=[1];
>> b=[1 0.4 0.08];
>> w=linspace(-2*pi,2*pi,512); >> h=freqs(a,b,w);
>> subplot(2,1,2),plot(w/pi,angle(h)); >>subplot(2,1,1),plot(w/pi,abs(h));
二
>> clear
>> a=[2 0];
>> b=[1 2,10001];
>> w=linspace(-2*pi,2*pi,512); >> h=freqs(a,b,w);
>> subplot(211),plot(w/pi,abs(h)); >> subplot(212),plot(w/pi,angle(h));
>> clear
>> syms t;
>> v1=(1+cos(t))*cos(100*t); >> V=laplace(v1);
>> syms s;
>> H=2*s/(s^2+2*s+10001); >> V2=V*H;
>> v2=ilaplace(V2); >> ezplot(v2,[-0.1*pi,0.1*pi])
范文五:CCD的响应曲线
CCD-Chip Sony ICX249AL (relative Response)
4000;0.499
4100;0.515
4200;0.554
4300;0.615
4400;0.683
4500;0.759
4600;0.819
4700;0.882
4800;0.922
4900;0.945
5000;0.955
5100;0.947
5200;0.939
5300;0.939
5400;0.938
5500;0.938
5600;0.941
5700;0.945
5800;0.953
5900;0.969
6000;0.985
6100;0.995 6200;1.000 6300;0.989 6400;0.967 6500;0.939 6600;0.899 6700;0.860 6800;0.816 6900;0.778 7000;0.740 7100;0.695 7200;0.664 7300;0.625 7400;0.595 7500;0.569 7600;0.535 7700;0.508 7800;0.483 7900;0.459 8000;0.423 8100;0.392 8200;0.370 8300;0.360 8400;0.347 8500;0.327 8600;0304. 8700;0.286 8800;0.263 8900;0.241 9000;0.202 9100;0.179 9200;0.165 9300;0.149 9400;0.135 9500;0.120 9600;0.105 9700;0.087 9800;0.073 9900;0.058 10000;0.053
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