Taajuusvaste

Taajuusvaste kuvaa, kuinka järjestelmän antama vaste riippuu siihen syötetyn herätesignaalin taajuudesta. Taajuusvaste esitetään yleensä graafisena käyränä, jossa vaaka-akselilla on herätesignaalin taajuus ja pystyakselilla systeemin lähtösignaalin voimakkuus logaritmisella desibeliasteikolla. Taajuusvasteen avulla nähdään miten systeemi reagoi eritaajuisiin herätesignaaleihin. Teknisissä sovelluksissa tarkastellaan usein myös systeemissä tapahtuvaa signaalin vaihesiirtoa.

Audiotekniikassa taajuusvastetta käytetään yleisesti kuvaamaan vahvistimien, mikrofonien ja kaiuttimien käyttäytymistä taajuuden funktiona.

Pyrittäessä mahdollisimman luonnolliseen äänentoistoon signaalin koko siirtoketjun taajuusvasteen tulisi olla mahdollisimman tasainen. Hifi-järjestelmissä pyritään tasaiseen taajuusvasteeseen audioalueella 20 Hz – 20 kHz. Äänentoistojärjestelmän taajuusvastetta halutaan kuitenkin usein erikseen säätää äänen värin säätimillä (basso ja diskantti).

Jos signaalin siirtoketjussa jonkin komponentin taajuusvaste on epätasainen, sitä voidaan jossain määrin kompensoida signaalin siirtoketjun muissa osissa ekvalisaattorilla, jonka taajuusvaste on säädetty korjaamaan ketjun muissa osissa tapahtuvia virheitä.

Elektroniset suotimet ovat laitteita, joiden taajuusvaste on suunniteltu tiettyyn tarkoitukseen. Ylemmässä kuvassa on esimerkkinä Butterworth alipäästösuotimen taajuusvaste. (Kyseinen esimerkkisuodin vaimentaa taajuuksia joiden kulmataajuus on suurempi kuin 1 radiaani/sekunnissa.)

Taajuusvaste voidaan mitata syöttämällä järjestelmään siniaaltoa, jonka taajuutta hitaasti muutetaan niin, että se pyyhkäisee mitattavan taajuusaleen yli ja samalla mitataan ulostulevan signaalin amplitudi, joskus myös vaihe, ja esitetään tulokset logaritmisella asteikolla. Vaihtoehtoisesti järjestelmään voidaan syöttää valkoista kohinaa, eli satunnaissignaalia, jonka spektri on tasainen, ja mitata ulos tulevan signaalin spektri spektrianalysaattorilla. Lineaarisen järjestelmän taajuusvaste voidaan mitata myös impulssivasteen avulla. Yleisemmin taajuusvaste voidaan mitata dekonvoluution avulla syöttämällä järjestelmään tunnettua, riittävän laajakaistaista signaalia ja mittaamalla systeemin vaste.