3.3 Амплитудно-частотная характеристика

Амплитудно-частотная характеристика (АХЧ) устройства описывает соотношение между частотой и амплитудой сигнала на его входе и выходе. АХЧ используют в качестве характеристики звукового устройства.

На рис. 3.1 показана система, включающая некий блок обработки сигнала ("черный ящик"), о параметрах которого ничего не известно. На вход этого блока подается сигнал с генератора синусоидальных волн (частоту можно изменять), а на выходе "черного ящика" стоит некое устройство, которое измеряет уровень сигнала в децибелах.

Идеальный генератор продуцирует сигнал, который имеет одинаковый уровень на любой частоте, поэтому, уровень входного сигнала, поступающего в "черный ящик" остается постоянным (реальные устройства не всегда характеризуются такой линейностью). При изменении частоты входного сигнала, индикатор уровня будет регистрировать возможные изменения уровня сигнала на выходе "черного ящика". Если отметить значения уровня сигнала для каждой частоты, то получиться кривая, изображенная на рис 3.2.

На этом графике виден диапазон частот, которые пропускает "черный ящик", а также возможные колебания уровня сигнала на выходе в этом диапазоне частот. При построении данного графика АЧХ было сделано допущение, что уровень входного сигнала, подаваемого на тестируемое устройство, во всем диапазоне частот был постоянным, и именно поэтому он характеризует ту точность, с которой устройство передает сигнал с входа на выход. Чем меньше отклонение между уровнями сигналов на выходе и входе, тем в большей степени выходной сигнал будет соответствовать входному.

Примечание:

1. Если на вход тестируемого устройства подается сигнал, уровень которого, в диапазоне используемых частот изменяется, то в график, иллюстрирующий зависимость уровня сигнала от частоты, вносят поправки или специально регулируют уровень входного сигнала таким образом, чтобы он оставался постоянным. Полученная в этом случае кривая называется "нормализованной".

2. Термин "амплитудно-частотная характеристика" применяется только в отношении устройств для обработки сигнала и датчиков - т. е. для устройств, через которые проходит сигнал. Когда говорят об устройствах, предназначенных для генерации сигналов (генератор, музыкальные инструменты и т. п.), правильнее использовать термин "частотный диапазон".