Frekvensgang

Frekvensgang, eller frekvensrespons, beskriver hvordan et system responderer over frekvenser når inngangssignalet varierer i frekvens. Den komplekse frekvensresponsen er H(jω) = Y(jω)/X(jω) og består av magnitudresponsen |H(jω)| og fasesresponsen ∠H(jω). Magnituden måles ofte i desibel: 20 log10|H(jω)|, og fasen angir tidsforsinkelse og faseavvik mellom inngang og utgang. Frekvensgangen kan vises som Bode-diagrammer med magnitude og fase mot en logaritmisk frekvensskala.

Måling og tolkning: Frekvensgangen forutsetter vanligvis et lineært og tidsinvariant system (LTI). Målinger gjøres ofte med swept-sine eller impulssignal og analyseres ved hjelp av FFT. Nøkkelfaktorer inkluderer båndbredde, dvs. området der responsen ligger innenfor en fast toleranse (for eksempel ±3 dB) rundt referansenivået. Last, impedans og måleoppsett påvirker resultatet.

Anvendelser: Innen lyd og signalbehandling brukes frekvensgangen til å vurdere ytelsen til høyttalere, hodetelefoner, forsterkere, mikrofoner og ulike filtre eller equalizere. En flat magnitudrespons over ønsket frekvensområde, og kontrollert faserespons, gir ofte høy troverdighet i lydgjengivelsen. Frekvensgangen påvirker opplevd lydkvalitet og taleforståelighet, og er viktig i design, kalibrering og romakustikk.

Faktorer som påvirker: komponenttoleranser, lastimpedans, temperatur og måleoppsett. Ved høyere nivåer kan ikke-lineære effekter endre responsen. En grundig frekvensgang-analyse gir innsikt i systemets tids- og frekvensdynamikk.