Co to jest odpowiedź impulsowa?

W poprzednim artykule wyjaśniłem, a może też skomplikowałem niektórym, obraz tego, jak powstaje i zachowuje się dźwięk w pierwszych chwilach po tym, jak zaszły warunki do jego wygenerowania. Cykl moich artykułów będzie przypominał pracę o wszechświecie od wielkiego wybuchu aż po jego stan obecny. Załóżmy, że poprzedni artykuł to chwila od wielkiego wybuchu do powstania pierwszych pierwiastków.

W poprzednim artykule wyjaśniłem, a może też skomplikowałem niektórym, obraz tego, jak powstaje i zachowuje się dźwięk w pierwszych chwilach po tym, jak zaszły warunki do jego wygenerowania. Cykl moich artykułów będzie przypominał pracę o wszechświecie od wielkiego wybuchu aż po jego stan obecny. Załóżmy, że poprzedni artykuł to chwila od wielkiego wybuchu do powstania pierwszych pierwiastków. Porównanie oryginalnej odpowiedzi wzorcowej (górna) z odpowiedzią impulsową wysokotonową (środkowa) oraz odpowiedź na pobudzenie niskimi tonami. Wiemy już, co to jest dźwięk w najwcześniejszej fazie, znamy znaczenie średniej drogi swobodnej, skąd wzięła się prędkość dźwięku, którą obecnie operujemy, oraz jak wielkie mamy szczęście, że słyszymy w tym konkretnym paśmie. Na zakończenie poprzedniego artykułu wspomniałem też, że kolejny poruszać będzie tematykę kierunkowości, ale nie obędzie się jednak bez wcześniejszego wyjaśnienia kolejnego następstwa powstania dźwięku i jednocześnie nośnika największej liczby informacji o nim, czyli odpowiedzi impulsowej. Odpowiedź impulsowa jako obwiednia dynamiki układuTa część artykułu wyjaśni, czym jest i jaki wpływ na to, co słyszymy, ma odpowiedź impulsowa. Jednym z najważniejszych aspektów wyżej wymienionego – nazwijmy to – parametru jest fakt, że wszystko jest nim obarczone, a więc wszystko wnosi coś od siebie do dźwięku, który słyszymy. Odpowiedź impulsowa jest określana tylko w przypadku, gdy badany układ pobudzimy sygnałem o nieskończenie krótkim czasie oraz nieskończenie dużej wartości. W praktyce czas jest możliwie krótki, a wartość w granicach możliwości układu, ponieważ przekroczenie jej na przykład w powietrzu skutkowałoby powstaniem fali uderzeniowej, która swoimi właściwościami różni się od znanej nam fali dźwiękowej. Specjalnie z myślą o dociekliwych podam, że w fali uderzeniowej przyrost ciśnienia jest szybszy od prędkości dźwięku, więc cząsteczki nie są w stanie przekazać sobie energii, następuje wtedy „pionowy” skok ciśnienia, wywołujący efekt wizualny widoczny jako obłok kondensacji pary wodnej oraz mechaniczny odczuwalny jako dość nieprzyjemny podmuch. Na rysunku nr 1 przedstawiam teoretyczny wygląd sygnału służącego do pobudzenia układu ciągłego – sygnał ten jest znany jako funkcja/dystrybucja Diraca. Paul Dirac wprowadził ją jako matematyczne narzędzie pomagające wyjaśnić zawiłe zjawiska w elektrodynamice kwantowej, ale okazała się być zręcznym teoretycznym chwytem dla wielu innych dziedzin, między innymi w analizie sygnałów. tekstJerzy Kubiak

Polecamy

Najchętniej czytane artykuły

Newsletter

Zapisz się na newsletter, a nie ominie Cię żadna ważna informacja.

Close Menu
Zamknij