frekvensresponstekniker

Frekvensresponstekniker är metoder för att karakterisera hur ett system svarar på olika frekvenser. Vanligt förekommande inom ljudteknik, akustik, mekanik och reglerteknik, syftar de till att bestämma frekvensresponsfunktionen FRF, ofta betecknad H(f) eller H(jω). FRF beskriver hur utgången varierar i magnitud och fas i förhållande till ingången över frekvensspektret och används som grund för att modellera överföringsfunktionen mellan utsignal och mottagningssignal.

De vanligaste mätningsteknikerna omfattar impulssvarsmätningar, där en bredbandig eller kort impuls används och FRF beräknas genom FFT-analys av förhållandet mellan ut- och in-signaler. Andra metoder inkluderar bredbandsstimuli som exponentiellt sinussvep (ESS) eller logaritmiska svep, som ger högre SNR och bättre separation av linjära och icke-linjära effekter. Även MLS (maximum length sequence) eller andra pseudorandom-stimuli används för att få flera FRF-komponenter samtidigt. Alla metoder kräver noggrann användning av frekvensdomänanalys och ofta koherensberäkningar för att bedöma mätningens tillförlitlighet.

Dataanalys innefattar konvertering av tidssignalen till frekvensdomänen, beräkning av FRF genom delning av output- och input-spectra samt tolkning av magnitud- och fas-svar. Koherens används som mått på linearitet och stämpelbedömningar. Resultatet presenteras vanligtvis som Bode-diagram eller liknande grafer som visar hur systemets frekvensrespons ser ut över givna frekvenser.

Användningsområden inkluderar test av högtalare och förstärkare, rumskorrigering, strukturdynamik och reglerteknik. Praktiska faktorer som kalibrering, rumsliga effekter, brusnivåer och icke-linjära distorsioner kan påverka resultatet och måste hanteras vid planering och tolkning av mätningar.