Respuesta al impulso

Una medición de impulso corresponde al dominio temporal y podemos encontrar información de: tiempo de arribos de las señales, polaridad, retraso de fase y reflexiones.

Tiempo de arribo de la señal:

*Figura 1: Función de Respuesta al Impulso.*

Como vemos en la función de Impulso, saber el tiempo de arribo de la señal es tan sencillo como poner el cursor sobre el pico del impulso y leer la información en la barra superior de la ventana. En este ejemplo la señal medida electrónicamente tiene un retraso de 61.5ms.

Polaridad:

Si hacemos zoom a la imagen, vemos como la amplitud del impulso es creciente, es decir que su polaridad será positiva.

Si su amplitud fuera decreciente, la polaridad seria negativa.

*Figura 3: Función de Respuesta al Impulso. Zoom. Polaridad negativa.*

Si la polaridad negativa la quisiéramos ver en escala logarítmica, no seria posible ya que la función logaritmo define solo valores positivos.

*Figura 4: La primera imagen muestra el impulso en escala lineal. La segunda muestra el mismo impulso en escala logarítmica.*

Retraso de Fase:

Voy a insertar un filtro pasa altos en 500Hz a la misma señal que veníamos trabajando y así es como lo veremos en la función de transferencia.

*Figura 5: Función de transferencia con un filtro pasa altos en 500Hz.*

Si vamos a la función de Impulso y hacemos zoom al impulso tomado, veremos como ahora no solo tenemos la amplitud con el pico positivo, sino que también ahora estaremos viendo que se alarga y se curva la figura. Esto es por el retraso de fase que generó este filtro pasa altos.

*Figura 6: Respuesta al Impulso con retraso de fase.*

También observamos que si comparamos la figura 6 con la figura 2, tenemos una perdida de energía en dB.

Niveles relativos y reflexiones:

En este punto seleccione 3 impulsos distintos, generados electrónicamente.

*Figura 7: Respuesta al impulso de la señal de referencia con inversión de polaridad.*

*Figura 8: Respuesta al impulso de una señal retrasada de la referencia.*

*Figura 9: Respuesta al impulso de una señal adelantada de la referencia.*

Entonces mirando estas tres imágenes ¿Que datos podemos sacar de solo ver la respuesta al impulso?

Primero, diferencia de tiempos de arribos. Segundo la polaridad. En este caso ninguno tiene algún tipo de retraso de fase. Y tercero los niveles relativos, es decir, se puede ver como cada uno tiene una amplitud diferente. Algunos están mas “fuertes” que otros.

Seguramente si sumamos estas tres señales hagamos un caos… veámoslo:

*Figura 10: Resultado de sumar las tres señales desfasadas.*

Como ya sabemos por el post de Comb Filter, al sumar señales desfasadas entre si, generamos un filtro de peine, como vemos en la figura 10. Pero además de esto, prestémosle atención a la respuesta en impulso que es lo que estamos estudiando.

Estos impulsos que yo podía ver por separado con cada gráfica, ahora los veo todos juntos. Imagínense que reproducimos por los altavoces un ruido rosa y nuestro micrófono captara esta información. Podríamos deducir: 1: que son reflexiones muy fuertes por la sala ó 2: que otras fuentes de sonido están llegando retrasadas y adelantadas a mi micrófono según la referencia que este tomando.

*Figura 11: Respuesta al Impulso de 3 señales*

Al ver la figura 11 podríamos pensar en: “Si estos tres impulsos que esta captando mi micrófono son de altavoces diferentes, con poner el cursor sobre cada pico podría saber el tiempo de delay que debería aplicar a cada altavoz”.

Y si! Estaríamos en lo correcto siempre y cuando estos 3 altavoces reproduzcan el mismo rango de frecuencias (20 – 20000 Hz).

Si por el contrario quisiéramos ajustar un parlante que solo reproduce frecuencias altas (1khz a 20khz) con un parlante que reproduce frecuencias medias (100hz a 1khz), esto seria erróneo ya que estaríamos ajustando en tiempo las frecuencias mas altas del altavoz de medios (1khz) con las frecuencias mas altas del altavoz de agudos (20khz) y sin tener en cuenta el retraso grupal de ambos altavoces.

Vemos un ejemplo:

Tomare una señal y le pondré un filtro pasa altos en 1khz:

*Figura 12: Señal con filtro pasa altos en 1khz*

Luego tomare otra señal y le insertare el mismo filtro pero esta vez será pasa bajos en 1khz

*Figura 13: Señal con filtro pasa bajos en 1khz*

Ahora veamos los impulsos: El primero marca que estoy a 83,6ms

*Figura 14: Impulso de la señal con filtro pasa altos en 1khz*

El segundo, con el filtro pasa bajos en 1khz, muestra que esta a 84ms

*Figura 15: Impulso de la señal con filtro pasa bajos en 1khz*

Entonces debo retrasar el primero 0,4ms. Vemos que ahora están ambos en 84ms

*Figura 16: Impulso de la señal con filtro pasa altos en 1khz retrasada 0,4ms*

Ahora cuando voy a sumar ambas señales porque sabemos que ya pusimos en tiempo los dos impulsos, vemos en las gráficas de fase y magnitud que definitivamente no están cruzándose en el tiempo preciso en el crossover (1khz)