我正在看这个视频。实验是创建一个方波信号并记录扬声器输出的内容。我们看到两个狄拉克信号(+ 和 -),看起来像是信号的导数。谁能解释这种现象?我的直觉是,它是由一些非常高的频率引起的,这些频率超出了为人类设计的扬声器的范围。但为什么是导数?
超出范围频率的扬声器行为是什么?
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2022-01-28 01:15:56
2个回答
想象一下没有 DC 阻塞的放大器/扬声器组合,因此扬声器音盆的移动与输入电压完全成比例。
现在想象一个测量大气实际绝对压力的麦克风,同样没有直流阻塞。
即使使用这样的扬声器和麦克风,由于扬声器的尺寸有限,空气也会充当高通滤波器。
这很复杂,我必须自己做一些研究才能给它加上数字,但粗略地说,声压对扬声器位置的实际响应将在大约波长的点开始滚动与扬声器的直径相同的数量级。网上会有更好的信息,但我怀疑你可以尽可能地搜索它。
这就是低音扬声器比高音扬声器大的原因,也是低音扬声器构造如此(看似)奇怪的原因。尤其是低音炮,它比它们产生的声音的波长要小得多,因此设计人员需要发挥各种声学技巧才能使它们发挥作用,而且它们的效率非常低,这就是为什么他们经常需要——或者自带——他们自己的放大器。
当扬声器响应方波突然推出时,它会试图产生永久的压力上升——但是对于比盒子更长的波长,压力波或多或少会绕过盒子并进入背面的孔,并且产生的声音很小。剩下的是你看到的那个尖峰。
扬声器不具备产生直流频率的能力,至少不能以任何实际的方式。因此,频率响应将包括在零赫兹处的零,这对应于高通滤波器。导数是一种高通滤波器,这可以解释为什么它看起来有点像导数。真实的扬声器响应具有相当多的复杂性,但在低频和高频下通常接近于零,因此在宏观尺度上更像是带通滤波器。实际频率响应是系统机电特性的函数。
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