声音频率（精选七篇）
声音频率 篇1
首先采访的是Chris Lyons先生。作为舒尔公司公共关系部技术和教育传讯经理, Lyons先生已经服务于舒尔公司26年了。他著有许多音频相关的出版物以及书籍, 帮助人们学习如何使用音频设备及掌握音频技术, 其中的Audio System Guide For Video Production (视频制作中的音频系统指南) 作为笔者的从业入门教程对其在业务上给予了很大的帮助。他此次演讲的题目是《大型活动的无线频率协调与规划》, 主要围绕舒尔公司最新的Axient无线话筒系统, 结合一些应用实例及功能演示来介绍各种新的无线音频技术。
符亮:您好, Lyons先生, 我是《现代电视技术》的特约记者符亮。今天非常有幸能参加这次活动, 听了您的演讲我感觉受益匪浅。作为一名电视台的音频技术人员, 我和我的同行们经常会在节目录制时使用无线话筒等设备, 也常常会在使用中碰到一些问题。作为无线音频设备的专家, 您能否提出一些建议来告诉我们如何最大程度地保证无线音频系统的安全性?
Chris Lyons (以下简称Chris) :首先感谢贵刊对我们这次活动的支持。
对于无线音频系统的安全, 我认为最重要的是设置合适的频点, 即频率规划。因为无线传输最忌讳的就是同时使用相同频点的设备, 为了避开同频设备, 我们应该在使用之前找出安全的频段, 然后在此频段内尽可能地使用厂商预设的频率编组, 因为这都是经过计算和测试的兼容频点。
还有就是使用者应该充分了解无线信号传输的途径, 也就是无线信号如何从发射机的天线传送到接收机的天线。事实上很多无线话筒出现的问题都是由于接收机天线位置选择不当而引起信号丢失而造成的。
最重要的基本就是这两点:频率的规划和天线的摆放。
符亮:说到天线, 在使用中我接触过各种各样的天线:有被我们俗称为鲨鱼鳍的指向天线, 有像个船桨似的全向天线, 还有螺旋形的强指向天线。那么在各种应用场合下该如何正确的选择天线的类型呢?
Chris:一般情况下, 系统内标配的有源指向天线就已经可以满足绝大多数应用场合的使用需求了。而我们也会根据一些特殊的使用场合下的推荐使用不同种类的天线:如果在数量要求较多, 频段覆盖面宽的无线系统需求的情况下, 我们会推荐使用全频段天线用来覆盖整个所使用的无线频点;而在现场发射源相对固定且有很多类似手机和对讲机这种无线干扰源的情况下, 我们推荐使用指向性天线;螺旋形的天线主要应用于超远距离传输和高强度的射频干扰的环境。
总体说来, 天线的选择和使用主要还是取决于场地尺寸、受干扰程度以及成本预算。
符亮:看了您的演讲及Axient产品的演示, 我对舒尔公司推出的这一全新系列的无线产品有了非常深刻的印象。如您所介绍的, Axient系列产品拥有很多革命性的功能, 包括您今天主要提到的频率协调与规划。那么贵公司是怎样想到提出这样的概念呢?
Chris:作为全球最大的音频应用设备厂商之一, 舒尔公司的技术人员经常会与制作电视节目、大型演出及体育转播赛事的音频工程师们进行定期的沟通。尽管他们都是非常有经验的工程师, 可以说是最权威的无线音频系统使用者, 但是他们还是会在现场遇到无法预料的突发事件, 从而造成一些无法及时解决的问题。通过这些反馈, 我们得以了解用户最迫切希望解决的问题是什么。
反馈最多的一个问题是, 一些工程师在表演之前会花很长的时间对无线话筒及无线耳机返送监听等设备的频点进行详细的规划, 以保证演出的安全。但是往往正式演出时附近突然会有人使用了一些大功率的同频无线设备, 干扰了我们正在使用的频率, 这样整个无线系统规划的频率就被打乱了。这时唯一的办法就是打断演出, 替换被干扰的话筒。在一些十分重要的场合, 我们往往会让重要人物同时佩戴两只无线领夹话筒, 其中一套作为备份。但是手持话筒就不适合这样做了, 总不能让歌手一手拿一只话筒吧。
除此以外还有一个问题也会经常被提到。很多艺人, 尤其是那些大牌明星们, 他们在彩排时往往会出于一些原因不使用正常的音量来演唱, 只是进行一些简单的走台排练。而在彩排时, 调音师们会根据当时的输入电平调整无线话筒发射机的音频输入增益。于是正式演出时调音师们就傻眼了——歌手放开歌喉演唱时甚至会比彩排时的音量大十几个dB, 这就很容易造成发射机的输入部分产生失真, 而如果不能拿回发射机就没办法再调整其输入增益。
正是这些反馈, 促使我们去开发新的无线系统时, 包括了两个最重要的功能:即全自动规避频率干扰和遥控话筒发射机的增益。
符亮:这些都是非常实用的功能。我发现目前我们经常使用的专业无线话筒基本上都是通过模拟的方式进行信号传输的, 包括Axient系统。那么请问到底是什么原因阻碍了数字无线传输技术在专业音频领域的应用呢?
Chris:到目前为止最大的问题是传输延时和频带带宽。现在很多数字音频传输的核心部件还是主要面向民用领域, 包括手机、无线电话等。对电话来说上百毫秒的延时不是什么大问题, 但对无线话筒来说这简直就是灾难。目前市场上推出的大多数数字无线话筒的总体延时都超过10毫秒, 这在一些情况下是无法容忍的。而在保证音质的基础上, 想要进一步缩短延时就要在传输中使用更大的带宽。但在传输频带如此紧缺的条件下这是非常不现实的, 况且数字化的无线音频传输所占用的带宽本身就比模拟传输要大很多。因此传输延时和频带带宽是限制数字无线音频设备发展的两个重要因素。
目前舒尔公司已经推出延时低于3毫秒的数字无线话筒, 在一定带宽内保证了非常高的音质, 可以适用于绝大多数应用场合。
符亮:那么您认为未来无线音频技术将向哪一方向发展呢?
Chris:这是个很有挑战性的问题, 但我认为其实这主要取决于客户的需求。举个例子, 在开发Axient的时候我们使用了与以往完全不同的开发方式:之前我们会在产品研发80%进程的时候将样机提供给客户, 再吸取客户的反馈;而Axient则是在与大量客户沟通之后才做的产品设计。我们用了很多个团队同时进行研发, 一个团队研发充电电池系统, 一个团队研发频率规划及切换功能, 一个团队研发控制软件Wireless Workbench 6等等, 而这些开发都是以用户的需求为出发点来进行的。
谈到无线音频技术的未来, 在美国, 我了解到其中的一个发展方向是在尽量小的带宽里放入更多的无线频点。还有就是希望可以进一步降低发射功率:如果在保证无线信号传输质量的基础上有可能降低话筒的发射功率, 则可以进一步减小互调失真, 这样就可以在有限频带内增加频点, 在一些无线设备高数量需求的场合下可以拥有更好的稳定性及兼容性。
符亮:谢谢您的解答!希望在今后能看到更多像Axient这样富有革命性的音频产品出现。
Chris:谢谢!舒尔公司会一如既往地以客户需求为核心, 研发出更多的新产品。
之后笔者又采访了Dave Grundtvig先生。作为一名在电视转播和现场演出行业有25年从业经验的资深独立音频工程师, Dave Grundtvig先生为全美最为重要的体育赛事做现场混音, 包括美国橄榄球联盟 (NFL) , 超级碗, NBA联赛, 职业棒球大联盟, 北美冰球联盟 (NHL) , 高尔夫锦标赛和奥林匹克赛事。他此次演讲题目是《如何在体育现场直播中捕捉真实的声音》, 在演讲中他结合了很多实例来介绍如何捕捉体育赛事现场激情的气氛和活力, 使用5.1声道环绕声的混音给电视观众带身临其境的现场享受。
符亮:您好, Grundtvig先生, 我是《现代电视技术》的特约记者符亮。作为一名即将参加奥运会转播公共信号音频制作的音频主管, 我认为您刚才的演讲对我在业务上有很大的帮助。在演讲中您介绍了很多种体育项目的制作方式, 包括篮球、足球、棒球等等。那么在这些运动中, 对于音频制作, 哪一项是您认为最具有表现力和感染力的呢?
Dave Grundtvig (以下简称Dave) :我喜欢制作各种体育运动的声音, 但是相比一些时间比较长、比较平静的运动, 我会更喜欢一些有冲击力而且富有激情的运动, 因为这些运动在声音上富有更多的能量而且可以很好地进行创作。我个人是个棒球迷, 而我真的不喜欢棒球转播, 因为时间太长了, 有时候一个球 (摆出一副投球的动作) 半天都投不出去, 这对于坐在调音台前等着拾取声音的我简直是一种折磨 (笑) 。我很喜欢制作赛车的声音, 它的画面极其富有动感, 因此需要有冲击力的声音与之相配合。在拾取赛车或者是摩托车比赛时我们经常用两只话筒编成一组来使用, 一只称为Come Mic, 一只称为Go Mic, 通过他们你可以听到赛车从面前压面而来时产生的压迫感, 以及因为高速度而产生的多普勒效应。但是总体来说, 对于音频制作, 篮球是我的最爱。这项运动的激情不仅体现在球员之间的对抗, 而且还有球的碰撞、教练的怒吼和观众的热情, 这些都是非常令人兴奋的。
符亮:刚才您在演讲中提到, 您会在工作中对声音不停地进行调整以找到最佳效果, 而不是像很多做体育节目的录音师那样把声音调得差不多就摆着推子不动了。那在这样长时间的比赛中如何一直保持精力集中呢?
Dave:如果比赛项目是快节奏的, 像篮球和曲棍球, 即使连续制作几个小时你仍然可以很容易保持精力集中, 因为比赛很容易就让你很兴奋。但是如果碰到像棒球这种项目的时候, (慢慢把头低下) 我也经常会顶不住打瞌睡的, 这对任何一个调音师来说可能都是个问题。
但是作为一名调音师, 你一定要记住你的精力应该集中在声音上而不是球赛本身。举个例子来说, 有好几次转播NBA比赛, 直播结束后我走下转播车, 别人问我哪个队赢了, 我经常站在那儿想半天也记不起来, 最后只能抱歉地告诉他我不知道, 因为我的注意力完全不在比赛上。
符亮:刚才您介绍了您在制作NBA比赛的时候使用了几十只话筒, 而且完全是一个人在调音。相比而言CCTV曾经的奥运会篮球制作团队调音需要三个人, 那么有什么技巧可以让您的调音如此高效?
Dave:这并不简单, 很多情况下是需要大量的经验。做个比喻, 我认为体育转播的调音就像是弹钢琴一样。对于同一个体育项目的调音, 无论在哪辆转播车, 用什么调音台, 我都会使用大体相同的推子布局, 也就是说我会把最常需要控制的信号放在同一个位置。当你坐在调音台前调音的时候, 就如同坐在钢琴前把手放在琴键上一样, 每一个手指放在推子上都各司其职, 我完全不用低头看调音台, 只要看着监视器用我的十个手指来控制调音。
当然这只是在常规赛的情况下, 话筒数量相对少一些。而到了全明星赛的时候, 我们会在赛场周围布置一圈界面话筒, 同时我们也会为此增加一个调音台专门用来做这些话筒的预混。预混调音台送出一组立体声信号进入我的播出调音台, 再把这些信号与之前的那些基本话筒混合而得到最终混音。但是无论如何, 关键话筒的推子布局在总体上是保持不变的。
符亮:在调音时您会考虑使用AFV (音频跟随视频) 的自动混音功能么?
Dave:我在调音时很少会使用自动混音, 大多数情况下我们会完全手动控制。AFV功能基本上只有我们在转播赛车时会用到, 因为画面切换的节奏很快, 而且车速很高, 有时候会达到300迈的速度, 手动调音会跟不上这么快速度。
有一次我在进行Drag Racing (一种直道赛车比赛) 转播时, 我也尝试过使用AFV功能。我记得那次一共有8台摄像机, 我们在每个摄像机上安装一只超指向话筒, 然后用切换台进行触发对调音台上相应的推子进行联动, 来控制话筒的开启或关闭。但是很快就发现有个问题, 如果不是按照机位由近及远的顺序进行切换的话, 话筒开启的顺序就对不上。于是后来我们就放弃了这个想法, 还是改成手动调音了。
符亮:我注意到您对观众效果的是拾取是非常重视的, 我曾经听过NBA全明星赛的声音, 观众效果非常丰满, 现场感非常好。您能讲讲在观众效果话筒的选型和布局方面有什么技巧么?
Dave:而对于话筒选型, 就像刚才的演讲中所提到的, 我认为观众们就像是一个交响乐团, 因此我就要用我最好的音乐录音话筒来拾取观众效果。我经常使用舒尔KSM32这样的大振膜电容话筒, 而尽可能不去用超指向话筒。但是很多情况下你会受到环境的局限, 比如有时候会下雨, 你就会舍不得让这么精贵的话筒冒雨工作, 你也不能给他盖个塑料袋什么的, 否则话筒里出来的声音会十分诡异。在一些特殊场合, 有时我也会用一只立体声的超指向话筒放在摇臂或者是蜘蛛摄像机上面, 用来拾取整体的环境声。但如果条件允许, 大多数情况下我更愿意使用大振膜的电容话筒。
而对于话筒的布局我认为没有什么固定的模式, 因为场地的大小、扩声的设计以及观众的布局都不尽相同, 因此每一次你都必须对观众效果话筒的摆位做一番精心的设计。你要仔细观察场地找出最合适的位置:首先不能把话筒放得离观众太近, 否则就会总是听到某一个人的声音或者两三个人聊天什么的;而且也不能放得太高, 否则很容易就会拾取太多的反射声, 让声音浑成一锅粥。我认为观众效果应该是有群体感、有包容感的声音, 但是也会包含很多细节, 比如一些人的尖叫声和清晰的鼓掌声等等。
所以其实没有什么固定的模式可言, 应该运用你的创造力根据实际情况很灵活地选择观众话筒的类型和布局。
符亮:那么怎样找到一个合适的高度来放置观众效果话筒呢?
Dave:这个还是要根据现场的情况来判断。大多数的体育场馆都是一个碗的形状, 我会把用来送前置声道的观众话筒放在碗的底部位置, 这样可以得到来自扩声的低频信号而且可以避免拾取过多的反射声, 而后置的环绕声道话筒会放得高一些用来增强空间感。
符亮:在演讲中和刚才的介绍中您谈了很多关于话筒摆放的设计, 在这些话筒布局的设计中有很多是您自己创造的吧?
Dave:对于每一种运动项目, 基本都会有同一种特定的话筒布局方式。不过我会经常做一些实验, 用来测试新的想法, 比如使用一些新的话筒或者改变一些关键话筒的摆位。虽然不一定每次都能取得很好的效果, 但是往往会有意想不到的收获, 不过基本话筒布局和配置是差不太多的。
如果在实验中取得了比较好的效果, 我就会继续使用这些新的技巧进行制作。但是由于转播不是我一个人来做, 和我合作的工程师看到了觉得不错回去也会使用这种方式并与大家交流。这样过了一阵之后我就发现大家都会用这种话筒布局了, 但我不能说这就是我发明的。
(这时坐在一边的Chris进行了补充)
Chris:我和Dave很早之前就认识彼此并经常一起合作。据我所知, 在80年代末, 美国大多数转播机构还都满足于立体声制作的阶段时, Dave就开始在棒球比赛中尝试5.1声道环绕声的拾音。他有很多想法并且做了很多尝试, 包括在使用一对超指向话筒来拾取比赛的效果声, 以及使用一些特殊的话筒来专门拾取低频信号用于LFE声道。这些在当时的从业者看来是十分疯狂的, 而现在这些拾音方式往往都已经成为了标准。
符亮:您的创新精神确实值得钦佩。那么从立体声制作进展到环绕声制作时, 您认为哪些方面是最重要的?话筒的摆位、设备的使用还是调音的技巧?
Dave:我认为最重要的绝对是调音技巧。所谓体育信号的环绕声, 就是由正前方的现场播报和评论声、中央部分的主观视角的声音效果以及身后的观众环绕效果共同构建的, 他们都占有自己所处的空间并且具有相互联系。当我混音的时候我就是在构筑这个3D的声音空间。
在刚开始接触5.1声道环绕声调音的时候, 调音师们会把精力大量集中在前置声道的效果声和环绕声道的观众声, 从而很容易忽视中置声道的评论声, 声音在下混合之后就很容易出问题。在美国, 收到观众投诉最多的就是关于评论声过小, 听不清楚等等, 我相信绝大多数的观众还是希望能够听到评论员的声音以获得更多的信息。因此我认为在进行环绕声调音时, 你首先要注意的就是确保评论声, 保证它在下混合时不被效果声和观众声干扰。
符亮:最后一个问题, 很多人都认为数字音频发展到现在已经遇到了瓶颈, 那么您认为未来数字音频将朝着哪个方向发展?
基因频率和基因型频率的相关计算 篇2
1.根据定义计算:
基因频率= (该基因的数目) / (该基因与其等位基因的总数×100%) 。 基因频率的改变是生物进化的实质。
基因型频率= (该基因型的个体数) / (总个体数×100%) 。基因型频率改变, 基因频率不一定改变。
2.根据遗传平衡定律计算:
遗传平衡定律:一个群体在符合一定条件的情况下, 群体中各个体的基因频率比例可以从一代到另一代维持不变。 符合遗传平衡定律的群体, 需满足的条件: (1) 在一个很大的群体中; (2) 随即婚配而非选择性婚配; (3) 没有自然选择; (4) 没有突变发生; (5) 没有大规模迁移。 群体的基因频率在一代一代繁殖中保持不变。 这样, 用数学方程式可表示为 (p+q) 2=p2+2pq+q2。 P代表一个等位基因的频率, q代表另一个等位基因的频率。 运用此规律:
已知基因型频率计算基因频率:A=AA+1/2Aa a=aa+1/2Aa
已知基因频率计算基因型频率:AA=A2Aa=2×A×a aa=a2
二、例题
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和Aabb两种类型的个体 (aa胚胎致死) , 2 对性状遵循基因的自由组合定律, Aabb ∶AAbb=1∶1, 且该种群中雌雄比例为1:1, 个体间可自由交配, 则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是 ( )
A∶5/8 B∶3/5 C∶1/4 D∶3/4
析:求子代中能稳定遗传的个体, 即AA=?
∵个体间可自由交配, 即为理想状态
∴亲子代之间基因频率不变
P∶ 1/2Aa 1/2AA
∵aa胚胎致死
∴AA=9/15 Aa=6/16
∴子代中能稳定遗传的个体所占比例AA=9/15=3/5
∴选B
2.某种群中, AA的个体占25%, Aa的个体占50%, aa的个体占25%, 若种群中的雌雄个体自由交配, 且aa无繁殖能力, 则子代中AA:Aa:aa为 ( )
A.3:2:3 B.4:4:1 C.1:1:0 D.1:2:0
析:∵雌雄个体自由交配
∴为理想状态, 即亲子代间基因频率不变
∴选B
3.假设某植物种群非常大, 可以随机交配, 没有迁入和迁出, 基因不发生突变, 抗病基因R对感病基因r为完全显性, 现种群中感病植株rr占1/9, 抗病植株RR和Rr各占4/9, 抗病可正常开花、结实, 感病在开花前全部死亡, 则子一代中感病植株占 ( )
A.4/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8
析:∵随机交配, 没有迁入和迁出, 基因不发生突变
∴为理想状态, 即亲子代间基因频率不变
∴选B
规律总结:在理想状态下, 亲子代间基因频率不变。 故根据亲代的基因型频率, 推出亲代的基因频率, 也是子代的基因频率, 再根据子代的基因频率求子代的基因型频率。
即:理想状态下, P的基因型频率⇒P的基因频率子代的基因频率⇒子代的基因型频率。
注意:当出现某一基因型胚胎致死时, 基因型频率也要相应改变。
摘要：本文给出了基因频率和基因型频率计算的公式, 对例题进行了解析, 并做了规律小结。
声音频率 篇3
1. RC串并联网络电路 (见图1)
电路分析。如图1所示, 其中为网络的输入电压, 为输出电压。串联和并联支路的电阻、电容分别为R1, R2, C1, C2, 则。则RC串并联网络中, 网络传输 (反馈) 系数的频率特性为
2. RC并串联网络 (见图2)
电路分析。如图2所示, U1是输入电压, U2是输出电压。若并联和串联支路中的电阻R1, R2, 对应的电容为C1, U2, , 因此网络传输系数的频率特性为:, 化简得:
二、RC网络的元件参数变化的影响
1. RC串并联网络中的参数变化的影响
由公式 (1) , 当时, 上式可化简为:
令, 则幅频特性:
相频特性:
当, C1=2C2时, 公式 (1) 可化简为:
令其幅频特性为公式 (4) , 而相频特性为 (5) 。当ω=ω0时, RC串并联网络的传输系数最大, 最大值为, 此时相位为ΦF=0。而当电阻R1=R2=R, 电容为C1=C2=C时, 其幅频为, 相频为, 当ω=ω0时, RC串并联网络的传输系数最大, 最大值为。由此可见, 只有在电阻、电容分别相等的情况下, 网络的传输系数才最大。网络中的电阻、电容的变化对频率特性有很大影响。
2. RC并串联网络中的参数变化的影响
由公式 (2) ,
当取R1=2R2, 时, 代入上式可得网络传输系数的频率特性为:
令, 则上式可化为:
当ω=ω0时, RC并串联网络的传输系数最小, 最小值为, 此时相位ΦF=0为。而当ω<<ω0 (或ω=ω0) 时, 网络的传输系数最大, 最大值趋近于1, 而相位ΦF≠0。在电阻和电容都分别相等的情况下, 当ω=ω0时, RC并串联网络的传输系数最小, 最小值为, 此时相位为ΦF=0。。而当ω>>ω0 (或ω<<ω0) 时, 网络的传输系数最大, 最大值趋近于1, 而相位ΦF≠0。由次可见, 在RC并串联网络中, 改变电阻和电容对输出频率特性也有影响。
声音频率 篇4
频率特性是电子部件、电路或系统设备的一项重要术指标。测量电子部件、电路或系统设备的频率特性对于研究、分析电路, 对电路采取改进措施以及检修电路的故障等具有重要意义。传统的模拟式扫频仪一般由调频振荡器、阴极示波管、扫描发生器等部分组成, 因而工艺复杂、体积较大、价格昂贵, 而且使用起来操作程序复杂。并且模拟式扫频仪不能直接得到相频特性, 更不能打印网络频率响应曲线, 给使用者带来了诸多不便。本文研究设计的频率特性测试仪 (中低频段10Hz一IMHZ) 克服了传统模拟扫频仪的缺点, 具有体积小、操作简便、测试准确;利用计算机强大的运算和显示功能实现了模拟式扫频仪不能实现或很难实现的功能:同时显示幅频特性曲线和相频特性曲线, 打印频率特性曲线 (或表格) , 甚至可以通过曲线拟合得到被测网络的近似传递函数。
2 系统的总体方案提出
系统的设计思想为:测试时首先由主机启动扫频程序, 控制扫频信号源产生频率按设定值步进的正弦信号, 其幅度基本恒定, 频率变化范围最大可达1-70MHZ。使信号通过被测网络后, 其幅度将产生变化, 即扫频信号的畸变里包含着被测网络的网络信息 (被调幅) , 因此该调幅波的包络就是被测网络的幅频特性。调幅信号经A/D部分至主机内的软件处理模块, 最终使被测网络的幅频特性显示在虚拟频率特性测试仪的前面板上。系统功能主要分控制部分、数据采集部分、频率特性测试分析、显示部分以及扩展部分。其中, 控制部分可通过计算机端口对系统中扫频信号源的输出频率值进行控制, 也可控制扫频信号源的扫频步进, 此外还能控制A/D采集板的采样时钟, 即控制采样率的大小。数据采集部分则完成变速率采样, 从8MHZ到65MHZ任意可调, 最小步进小于1HZ, 并可根据扫频信号的输出自动选择采样率。频率特性测试分析、显示部分则完成对被测网络幅频特性的测试、分析结果, 并将测试的结果展开显示。功能扩展部分则主要实现远程控制以及系统与外部I/O的连接与管理。
3 硬件平台具体实现
虚拟频率特性测试仪系统的硬件环境主要由扫频信号源、被测网络和数据采集卡三部分构成。由于要求扫频电路产生的是具有频率连续可调、相位连续、幅度稳定等特点的正弦波。产生正弦波最简单的办法是用晶体振荡器, 但要得到多种稳定的频率, 使用规格众多的晶振并不现实, 目前一般采用频率合成的办法来得到所要的各种频率。使用DDS (数字式直接频率合成) 电路便可很好地满足对扫频信号源的要求。通过改变DDS的频率控制字就能使其输出不同频率的信号, 这个控制字的值是经计算机串口先送入单片机AT89C51中, 再由单片机并行端口写入DDS的频率控制字寄存器中。由于实际的DDS电路输出随着频率增高会产生一定的幅度衰减, 所以还需有自动增益控制电路 (AGC) 以保证扫频源的恒幅输出。
数据采集电路是虚拟仪器实现对真实物理信号采集的硬件基础, 当采集电路被驱动后, 由软件再进行数据分析处理, 从而实现特定的测量功能。本文采用的基于计算机内部总线的插卡式数据采集系统是虚拟仪器最基本、最经济的构成形式。其中, 数据缓冲区采用IDT7L06FIFO RAM, 是一种高速、低功耗的先进先出双端口存贮缓冲器, 用于采集系统与微机之间的数据传送以及相应的通信控制等。A/D部分采用AD9851芯片, 其可实现高速的A/D转换。A/D转换时的采样时钟由DDS电路提供, 原因是DDS可产生一个频谱纯净、频率和相位都可程控的模拟正弦波输出, 此正弦波转换成方波后完全适于用作时钟输出。
4 单片机与DDS之间的通信
单片机与DDS之间的连接电路如图1所示, 整个电路以单片机AT89C51为控制核心, 控制信号的产生。为了能够完成调频、调幅、调相的各种功能, 要向AD9851输入频率/相位控制字, 这是通过AD9851和单片机相连接来实现。可以和AD9851的数据线直接相连接的单片机类型很多, 本文中选用的是Atmel公司生产的单片机AT89C51。AT89C51与AD9851的接口既可采用并行方式, 也可采用串行方式, 但为了充分发挥芯片的高速性能, 应在单片机资源允许的情况下尽可能选择并行方式。
AD9851输出脉冲的频率和相位可以通过程序来进行调制。方法是:采用并行或串行的方式来输入频率/相位控制字到数据输入寄存器中, 而AD9851内部有5个输入寄存器, 储存来自外部数据总线的32位频率控制字, 5位相位控制字, 1位6倍参考时钟倍乘器使能控制, 1位电源休眠功能 (powerdown) 控制和1位逻辑0。寄存器接收数据的方式有并行和串行两种方式。并行方式由5组8位控制字反复送入, 前8位控制输出相位、6倍参考时钟倍频器、电源休眠和输入方式, 其余各位构成32位频率控制字。而串行输入是以一个40位的串行数据流经过一个并行输入总线输入。
如果相位累加器的位数为N, 频率控制字的值为⊿phase, 系统外部参考时钟频率为30MHz, 6倍参考时钟倍乘器使能, 经过内部6倍参考时钟倍乘器后, 可得到AD9851内部工作时钟fr为180MHz, 由此得到最终合成信号的频率f0。当要对输出信号的频率进行控制时, 就需先计算出频率控制字的值, 于是可得到:⊿phase=f0*2N/fr。将己知各参数代入, 得出:⊿phase=f0*232/180。
⊿phase的值通过PC串口送入AT89C51, 其产生的控制电平使AD9851的W—CLK引脚有效, 将⊿phase值写入DDS的频率控制字寄存器, 再使FQ—UD引脚有效, 则AD9851的频率寄存器刷新后装入新值, 最终输出频率为f0的信号。扫频信号采用线性或对数方式产生, 步进值由扫频的分辨率决定, 最小可低于1HZ。AT89C51的信号传送时间为ms级, 而DDS的频率切换短到20ns, 因此扫频间隔时间主要考虑前者因素, 后者可以忽略。本文中的扫频方式设计为自动和手动两种, 其中自动方式将在扫频宽度内以设定步进连续扫描, 手动方式即点频方式可在1—70MHZ的任选频点上输出信号。
5 总结
虚拟仪器是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物。虚拟仪器的出现是传统仪器观念的一次巨大变革, 是仪器产业发展的一个重要方向。本文用虚拟仪器思想对虚拟频率特性测试仪做了深入细致的研究设计工作, 采用直接数字合成波形 (DDS) 技术完成了虚拟频率特性测试仪硬件的设计, 从通信协议到PC机和单片机的通信程序都做了的详细的分析和设计。本文研究设计的频率特性测试仪 (中低频段10Hz一IMHZ) 克服了传统模拟扫频仪的缺点, 具有体积小、操作简便、测试准确;利用计算机强大的运算和显示功能实现了模拟式扫频仪不能实现或很难实现的功能:同时显示幅频特性曲线和相频特性曲线, 打印频率特性曲线 (或表格) , 甚至可以通过曲线拟合得到被测网络的近似传递函数, 大大提高了测试的性能。
参考文献
[1]刘君华等.虚拟仪器编程语言[M].电子工业出版社, 2001
[2]屠良尧, 李海涛.数字信号处理与VXI自动化测试技术[M].国防工业出版社, 2000
[3]樊尚春, 周浩敏.信号与测试技术[M].北京航空航天大学出版社, 2002
声音频率 篇5
芯片SG1525A集成可调脉宽调制器是一种振荡器,频率范围为100Hz至400KHz。主要用在DF-21D,4K03-21D、ZDY-10(直流电源电路)频率源电路中,该器件的主要功能是为频率源电路系统提供准确频率,它的参数及性能将直接影响整机产品的质量,属导弹上,航空航天产品中的关键器件之一,因此对它性能的了解在产品的研发过程中至关重要。
SG1525A其主要性能有:
(a)8至35V操作
(b)5.1参考电压,微调至±1%
(c)100Hz至500Hz振荡器范围
(d)分离的振荡器同步端
(e)可调整的死区时间(deadtime)控制
(f)内部柔顺启动
(g)逐个脉冲切断
(h)带滞后的输入欠压锁定
(i)锁存脉冲宽度调制器(PWM)为防多脉冲
(j)双图腾柱式输出驱动器
SG1525A集成电路脉冲可调制器用于所有的类型的开关电源以改善其性能和减少外部元件的数目。芯片上的5.1V参考电压微调至±1%,误差放大器的输入共用模式范围包含这个参考电压,而不必外接电阻。振荡器的同步输入允许多个从属单元,或者单一单元同外部系统时钟同步。此电路采用双极型工艺制作的模拟数字混合电路。它包括输出5V稳压器,误差放大器、电压比较器,电流限制放大器,振荡器,触发器,两个或非门,两只输出驱动管以及一只关闭用晶体管。
1 SG1525A 的输出频率频率分析
本篇文章主要论述SG1525A的输出频率和振荡器部分产生的频率之间的关系。
振荡器部分的电路是稳压器输出的5V电压工作。6脚外接电阻Rt用作内部恒流源电路的偏置电阻,充电电流由Rt决定,恒流源电路完成对7脚外接电容Ct的恒流充电,通过图腾柱输出的设计完成电容Ct的放电,这样形成一个周期性的斜坡电压,即三角波。内部电压比较器和RS触发器,它们共同组成一个施密特触发器,将斜波变为方波输出。因此输出的方波和振荡器产生的三角波必然存在因果关系,方波的频率取决与三角波频率。也就是说我们所要测试的频率f和三角波f波存在一个修正系数即f=βf波。三角波通过上面的分析是RC振荡电路产生的。故三角波的频率
要想得到一个较正确的修正系数β,首先要求输出频率应随Rt和Ct的变化有一个大小变化规律。Rt和Ct两个变量同时改变得到所要波形频率不容易。因为Rt和Ct两个变量同时改变得到的所要波形频率大小变化没有规律可循,操作起来比较盲目,如果固定一个变量改变另一个变量,对于振荡电路频率要么变大要么变小,肯定是有规律的。而电阻Rt可用精密电阻箱代替,电阻箱改变阻值十分容易。所以在实际测试中固定电容Ct,使限流电阻Rt变化。
通过上面的分析结合我们的实际使用频率为50±2Hz,定时电容Ct=2200P(振荡器定时电容范围为0.001uF至0.1uF),用电阻箱代替Rt,进行试验,测试结果如下表1
将表1中的RT ·f和Ct=2200P代入公式(2)得到β =0.6543
结合我们设计实际选用频率f值(Ct=2200p),利用公式(2),方便得出限流电阻Rt,依据所得的阻值作为参考基点,略作调整就能得到我们所要的频率。这样工作起来就有了方向性,避免过多的更换调整电阻,节约时间提高工作效率。同理,在Rt(Ct=2200p)改变时,利用公式(2),可得到脉宽调制器输出的不同频率f。需要说明的一点是CT不同,修正系数β则不同。下面令Ct=0.01uF,测试结果为下表2:
表2 Ct=0.01uF输出频率
将表2中的代入公式(2)得到β =0.6920
2 结论
声音频率 篇6
对象性广播属于类型化广播的一部分, 不同的划分标准有不同的对象广播。按照受众对象的年龄和性别来划分则是最基本的分类方法, 因此我们将受众对象分为少儿、青年、老年、女性等类别。而在这些对象性人群中, 青年群体人数多, 年龄跨度大, 兴趣爱好和收听需求难以同时满足。但正因为青年群体的多、杂、散、匿等特征, 造成青年广播频率在发展过程中问题颇多。相对于少儿、老年、女性等频率, 它处于一个边缘化、模糊定位的位置。
二、青年群体的界定以及青年广播
(1) 青年群体的年龄界定。关于青年群体的年龄划分, 不同的组织有不同的界定标准。主要的国际组织中, 联合国将17~24岁的人划为青年;世界卫生组织将16~44岁的人划为青年;而联合国教科文组织则将13~34岁的人归为青年。我们综合各种划分标准将16~45周岁的人群划为青年, 跨度接近30年。
(2) 青年广播的市场现状。经研究, 我国的电台总数包括中央级电台频率、全国各省份、港澳台以及中国各种网络电台在内, 总共有1617家。在这些广播频率中, 台标明确定位为“青年广播”频率数目为0家;频率定位与“青年”群体相关的电台数目有10家, 它们分别以“青春”、“高校”、“青少年”、“教育”等命名, 基本上没有专门的青年频率。大陆地区的电台频率有:黑龙江高校广播fm99.3 (龙广高校台) ;“陕西青春广播fm105.5”、“湖南电台青春975fm97.5”、“广州青少年广播 (广州飞扬88) ”。港澳台地区的“青年广播”电台有:香港中文大学高校台DBC4”、“台湾APPLE青春线上”。经计算, “青年广播”电台的市场占有比重约为0.618%。总的来说, 青年广播电台的特质可以概括为:频率数量少, 市场比重小, 电台定位模糊。
三、青年广播电台现状分析
(1) 频率定位模糊。频率定位模糊是青年广播电台最大的问题所在, 而究其原因主要在于青年群体的年龄跨度太大。
(2) 内容与定位不符。1) 节目名不副实。2) 用音乐填充时间。这些现象的存在, 既造成频率资源的浪费, 也是受众对“青年广播频率”本身的不重视。
(3) 内容雷同, 形式单一。1) 不同电台之间。陕西青春广播fm105.5的《MUSIC40》《音乐不停歇》《音乐夜不眠》。黑龙江高校广播的《音乐传奇》《音乐听了没》《校园大歌星》等。虽然节目的名称不同, 但都是以音乐节目为主。2) 同一电台不同节目之间。在电台频率中, 存在同一天同一节目重播次数多的现象。湖南青春975频率的《YOUTH华语音乐票选》《聪明英语笨老师》节目一天之内就播放了三次。
(4) 传播视角精英化。广播电台为了追求经济收入, 在受众的选取上主动靠近白领三高人群。此外, 青年群体跨度大, 45岁以下都算是青年, 这必然导致学生青年群体因没有消费能力而被电台经营者忽略。
四、青年频率的特点
(1) 节目特点。1) 偏文艺, 音乐、时尚、综艺节目较多。例如, 陕西青春广播的《MYFM青春超好听》《MYFM歌不停》《MYFM歌未央》《星光MY乐地》;中国校园之声网络电台的《音乐不眠》《音乐趁早听》《放肆狂听》等。2) 内容混杂。有整点交通信息, 小说评书节目, 其中小说评书、说书内容较为成熟, 但节目定位并不针对年轻人。此外, 还有音乐、电视节目、访谈、线下活动等。3) 与校园互动多。最典型的就是在电台所在地的大学校园内举办活动。例如, 黑龙江高校广播、湖南青春975《飞young好声音》等。
(2) 音乐特点。这些青年广播在音乐选取上具有高度的一致性, 多为国内外最新流行音乐。这些音乐节奏快, 动感有力, 特别是重金属音乐最适合年轻人。
(3) 节目风格。青年广播的节目风格也具有相似性, 特别是节目主持人的风格表现得格外明显。主持人风格基本上都是青春活泼、能说能聊, 语速较快, 音调较高, 都为年轻声音的主持。
(4) 互动形式。青年广播总体而言, 互动比较少, 基本上是主持人一个人在串联节目, 或者是主持人与嘉宾之间的交流, 很少有涉及与场外观众进行互动。偶有几个青年广播在互动形式上通过微信、微博进行。总体上来看, 节目的交互性不够, 主持人单讲比较多。
五、“青年广播”频率之我见
(1) 无存在的必要。青年群体太庞大, 无法准确定位。不同年龄层有不同的兴趣爱好, 他们的性格特征、心理机制以及面对的生存环境问题都不一样, 频率尚不能准确定位其听众。此外, 这个青年广播频率的节目, 实际上与一般的音乐、时尚、娱乐、文艺、小说评书节目无异, 既然没有差别就可以取消。
(2) 有存在的必要。1) 明确定位, 分众服务。明确总体定位, 再细分不同年龄层受众。将青年再分成中学生、大学及研究生, 工作青年, 城镇化青年、农二代青年等。做到每天不同时段不同节目有不同定位, 节目内容尽量的精细化, 其目的就是实现进一步的分众。2) 提升节目质量, 增强节目贴近性。从青年群体本身的特点入手, 增加节目的贴近性。青年群体在由“少年到青年”以及“青年到中年”转化的过渡阶段, 会遇到各种问题, 我们可以针对这些现实情况多设计些实用性的节目。3) 线下活动, 走进青年。黑龙江高校广播, 就以黑龙江省众高校为目标, 经常举办以电台名称为名的“歌咏比赛”、“相声小品”、“进校园活动”以及邀请名家到校园讲座等。通过这些线下的活动实现广播频率的知名度, 扩大其社会影响力, 也为丰富电台节目做出贡献。4) 媒介融合, 交流互动。媒介融合是传统媒体发展的大趋势, 青年广播频率的媒介融合化同样要紧跟时代潮流。积极上网实现电台网络化, 在节目设置上安排更多的互动时间, 互动形式以当下流行的“微信”、“微博”等为主, 同时积极打造自身的网络版块。
摘要：青年广播作为对象性广播之一, 不仅频率资源少, 而且面临着发展同质化等诸多问题。本文旨在分析青年广播频率的发展现状, 并对青年广播的未来发展提出一些拙见。
关键词：对象性广播,青年广播,边缘化,同质化,未来发展
参考文献
[1]赵佳.广播对象性节目之我见[J].新闻战线, 1999 (3) .
论频数与频率 篇7
一、频数与频率的意义
频数的意义:在一组对象中某个对象出现的次数;也可简单理解为某个对象“频频出现”的次数。
频率的意义:在一定程度上, 频率的大小反映了事件发生的可能性的大小。频率大, 发生的可能性就大;反之发生的可能性小。
例1在下列一组字母中:A, A, B, C, D, A, B, A, A, C。字母A、B、C、D各自的频数分别是多少?
解析:由频数意义可知:在所有字母中字母A出现了5次, 所以A的频数为5;字母B出现2次, 所以B的频数为2;字母C出现2次, 所以C的频数为2;字母D出现1次, 所以D的频数为1。
例2李明和张健站在罚球处进行定点投篮比赛, 其结果如下表所示:
根据上表数据, 请你判断两人中谁的投篮命中率更高?
分析:本题已经给出数据, 根据数据可知道各自投中的频数, 但仅由频数不能直接得出结论;还需要进一步分析算出频率, 根据频率的意义才能得出结论。
从频数上看:李明投50个中30个, 频数为30;而张健投40个中25个, 频数为25。看不出谁的投篮命中率更高。
从频率上看:李明投篮命中的频率为:
张健投篮命中频率为:
而62.5%>60%。
故张健命中率更高。
例3有4条线段, 长度分别为1, 3, 5, 7。从中任取三条, 一定能构成三角形吗?通过动手操作, 估计能构成三角形的可能性有多大?
解析:从4条中任取3条有1, 3, 5或1, 3, 7或3, 5, 7或1, 5, 7;共有4种不同的取法。由三角形的构成条件可知不是所有情况都能构成三角形。
能构成三角形的只有:3, 5, 7。
所以频率是, 即0.25。
因此, 能构成三角形的可能性为0.25。
二、频率的应用
在用加权平均数计算平均数时, 频率就是权数。
例4某校初一某班数学测试成绩如下:
100分6人, 99分5人, 98分6人, 95分4人, 88分5人, 85分5人, 80分8人, 79分2人, 78分4人, 65分3人, 50分2人。
(1) 如85分以上 (含85分) 为“优秀”, 则成绩为“优秀”的频率是多少?
(2) 利用计算加权平均数的方法, 求出这次考试的平均成绩。
分析:85分以上的人数与总人数的比值为“优秀”的频率即优秀率。每种分数的频率即为相应分数的权数。
三、频数的应用——频数分布直方图
为了直观描述数据的分布情况, 引入了频数分布直方图。频数分布直方图是一种以频数为纵向指标的条形统计图, 要注意各种不同类型的频数分布直方图的区别。
例5抽查20名学生每分脉搏跳动次数, 获得如下数据 (单位:次) :
81, 73, 77, 79, 80, 78, 85, 80, 68, 90,
80, 89, 82, 81, 84, 72, 83, 77, 79, 75。
请制作表示上述数据的频数分布直方图。
分析:制作频数分布直方图首先要将数据进行分组, 统计出每个数据段出现的学生人数, 列出统计表;再根据统计表绘制频数分布直方图。
(1) 先将数据按5次的距离分段, 统计出每个数据段出现的学生频数, 如下表。
(2) 根据上表绘制画频数分布直方图, 如右图所示:
从图中可以清楚地看出77.5次82.5这个数据段的学生人数最多, 67.5到72.5和87.5到92.5这两个数据段的学生最少。
说明: (1) 画连续型统计量的频数分布直方图时, 各个“条形”之间不能有间隔, 而且当各组的组距相等时, 各个“条形”的宽度应该相等。要记得在每个“条形”上方标出各组的频数, 以便能直观反映各组的频数。
(2) 长方形越高, 频数越大;长方形等高, 频数相同。