Όταν επιλέγει ενισχυτές, οθόνες και παρόμοιο εξοπλισμό, ένα άπειρο άτομο συχνά καθοδηγείται από δείκτες όπως η απόκριση ισχύος και συχνότητας. Πιο έξυπνοι άνθρωποι ενδιαφέρονται για την τιμή του συντελεστή αρμονικών παρουσιάσεων. Και μόνο οι πιο ενημερωμένοι αναφέρουν την παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης. Αν και η επιζήμια επίδρασή τους είναι η μεγαλύτερη μεταξύ όλων αυτών που αναφέρονται. Επιπλέον, είναι πολύ δύσκολο να μετρηθούν και να καθοριστούν.
Εισαγωγή
Αρχικά, ας ξεκινήσουμε με έναν ορισμό. Όταν ένα σήμα που σχηματίζεται από δύο συχνότητες εφαρμόζεται στην είσοδο ενός ενισχυτή που δεν έχει πολύ γραμμική απόκριση, αυτό οδηγεί στη δημιουργία αρμονικών (overtones). Επιπλέον, σε αυτό δεν συμμετέχουν μόνο αυτοί οι δύο δείκτες, αλλά και το μαθηματικό άθροισμα και διαφορά τους. Αυτή η τελευταία ονομάζεται παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης.
Μικρόπαράδειγμα
Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα σήμα. Αποτελείται από δύο συχνότητες - 1000 και 1100 Hz. Αυτό σημαίνει ότι σήματα με συχνότητα 2100 Hz (1000 + 1100) και 100 Hz (1100-1000) θα δημιουργηθούν επίσης στην έξοδο του ενισχυτή. Και αυτά είναι μόνο παράγωγα αρμονικών πρώτης τάξης!
Ένα ακόμη παράδειγμα. Λαμβάνονται δύο συχνότητες που διαφέρουν κατά το ένα πέμπτο. Κάπως 1000 Hz και 1500 Hz. Σε αυτή την περίπτωση, οι αρμονικές δεύτερης τάξης θα είναι 2000 Hz και 3000 Hz, και η τρίτη - 3000 Hz και 4500 Hz. Σε σχέση με τα 1000 Hz, οι τιμές στα 2000 Hz, 3000 Hz και 4500 Hz είναι οκτάβα, δωδεκαδική και καμία. Με τα 1500 Hz, τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά. Σε σχέση με αυτό, η αρμονική των συχνοτήτων στα 2000 Hz, 3000 Hz και 4500 Hz είναι η τέταρτη, οκτάβα και δωδεκαδάκτης.
Πρέπει να σημειωθεί ότι οι παραγόμενοι τόνοι και των δύο εξεταζόμενων συχνοτήτων αντιστοιχούν στους θεμελιώδεις τόνους. Ωστόσο, αυτό δεν προκαλεί έκπληξη δεδομένου ότι όλα τα μουσικά όργανα παράγουν φυσικές αρμονικές όταν χρησιμοποιούνται.
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης;
Η ιδιαιτερότητά τους έγκειται στο γεγονός ότι παράγονται σήματα, οι συχνότητες των οποίων είναι το άθροισμα και η διαφορά των αποχρώσεων. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι συνδυασμοί που παράγονται δεν συσχετίζονται πάντα με τις τιμές των κύριων δεικτών. Επιπλέον, με μια πολύπλοκη φασματική κατανομή των αποτελεσμάτων, αυτό όχι μόνο δεν οδηγεί σε εμπλουτισμό της αρμονικής δομής (όπως είναι δυνατόν με τους τόνους χαμηλής τάξης), αλλά αρχίζει επίσης ναμοιάζει με τη συνηθισμένη προσθήκη θορύβου.
Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν δημιουργείτε ή αναπαράγετε ένα σύνθετο μουσικό σήμα. Η μέτρηση της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης συνεπάγεται μια προσπάθεια προσδιορισμού του βαθμού μη γραμμικότητας του συστήματος. Για παράδειγμα, στα μεγάφωνα, παρόμοια αποτελέσματα προκύπτουν λόγω διαφορετικών τιμών ελαστικότητας του κινητού συστήματος διαχύτη. Αυτό ισχύει επίσης για τη συμπεριφορά των μαγνητικών πεδίων υπό διαφορετικές συνθήκες διέγερσης. Παρεμπιπτόντως, το μεγάφωνο είναι ένα καλό παράδειγμα συστήματος που παρουσιάζει μη ισορροπημένη συμπεριφορά σε διαφορετικά επίπεδα έντασης.
Στην πραγματικότητα, αυτό οδηγεί στην εμφάνιση μη γραμμικών φαινομένων στην ακουστική έξοδο από αυτό. Εάν το μεγάφωνο ήταν ένα σύστημα με συμμετρική συμπεριφορά, τότε δεν θα υπήρχαν πιθανές προϋποθέσεις για να συμβεί παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης. Από αυτό, παρεμπιπτόντως, αποδεικνύεται ότι εάν υπάρχει μια αρμονική στην έξοδο του συστήματος, τότε πρέπει να υπάρχει πάντα μια ορισμένη μη γραμμικότητα.
Ποιο ενδιάμεσο συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί από αυτό;
Συνοψίζοντας τα παραπάνω, πρέπει να σημειωθεί ότι η αρμονική παραμόρφωση δεν καταδεικνύει την εμφάνιση διεργασιών που οδηγούν σε μη μουσικά συστήματα. Επιπλέον, μια άμεση σύγκριση διαφόρων συσκευών με αυτήν την παράμετρο μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές παρανοήσεις σχετικά με την ποιότητα των παραγόμενων σημάτων.
Ένα πολύ χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης στους ενισχυτές. Εκεί πολλοί πιστεύουν ότι οι σωλήνες έχουν καλύτερο ήχο από τους τρανζίστορ. Αν και οι τελευταίες δημιουργούν μια τάξη μεγέθους μικρότερη παραμόρφωση.
Σχετικάμέτρηση και παραμόρφωση
Είναι ήδη σαφές ότι η παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης είναι ένα πρόβλημα - πραγματικό και κρυφό. Εάν το καθήκον είναι να το μειώσετε, τότε για αυτό πρέπει να καταπονηθείτε και να εργαστείτε, έχοντας προηγουμένως μελετήσει. Καλά αποτελέσματα πέτυχε ο Ρώσος ηλεκτροακουστικός Alexander Voishvillo. Τα έργα του προτείνονται για μελέτη από όποιον θέλει να διευρύνει τις γνώσεις του σε αυτόν τον τομέα. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι οι παραμορφώσεις εμφανίζονται ανάλογα με τη συχνότητα που δημιουργείται.
Σε αυτήν την περίπτωση, η υπέρβαση του επιπέδου ορίου έχει καθοριστεί. Αυτό παρατηρείται σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου επιδιορθώνονται παραμορφώσεις ενδοδιαμόρφωσης τρίτης τάξης, καθώς και δεύτερης. Σε οποιαδήποτε δεδομένη συχνότητα, το επίπεδο των αρμονικών μπορεί να βρεθεί αφαιρώντας την παραμόρφωση από το επίπεδο της απόκρισης, το οποίο παρατηρείται στην αξονική κατεύθυνση.
Ποιες είναι οι μέθοδοι για τη μέτρηση της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης;
Οι θεωρίες σύνδεσης και πιθανοτήτων, καθώς και μαθηματικές στατιστικές, χρησιμοποιούνται ως βάση. Συμπληρώνονται από φασματική ανάλυση, μεθόδους προσέγγισης μη γραμμικών χαρακτηριστικών και προσομοίωση διαγραμμάτων πολλαπλών διαδρομών σε υπολογιστή. Αν μιλάμε για πιο συγκεκριμένες λύσεις, τότε αυτές είναι:
- Μέθοδος που βασίζεται σε υπολογιστή για την ανάλυση και τον υπολογισμό του φάσματος του σήματος εξόδου με την προσέγγιση των χαρακτηριστικών μεταφοράς με χρήση συναρτήσεων Bessel. Χαρακτηρίζεται από υψηλή ακρίβεια, η οποία κυμαίνεται από 0,1 έως 0,2dB.
- Ομάδα αριθμητικών-αναλυτικών μεθόδων για τη μοντελοποίηση διαγραμμάτων πολλαπλών διαδρομών. Λόγω της καινοτομίας τους, δεν έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα, αλλά η βιωσιμότητά τους έχει επιβεβαιωθεί από πειραματικές μελέτες.
- Χρησιμοποιώντας μια σειρά παραμέτρων και μοντέλων παρασιτικών και κύριων λοβών μοτίβων πολικής και φασματικής ακτινοβολίας. Αυτό χρησιμοποιείται ευρέως με συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών που παρέχουν υπηρεσίες περιοχής.
Δεν είναι όλες αυτές οι μέθοδοι για τη μέτρηση της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης. Η διαδρομή του ραδιοφώνου μπορεί να χαρακτηριστεί από την παρουσία συγκεκριμένων χαρακτηριστικών που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τόσο κατά την εκτέλεση εργασιών όσο και κατά την επίλυση του προβλήματος μείωσης της επιρροής.
Πρακτικές λύσεις προστασίας
Δεν υπάρχει ενιαία καθολική απάντηση σε αυτήν την πρόκληση. Επομένως, ανατρέξτε στο:
- Διορθωτής υλικού-λογισμικού των χαρακτηριστικών μεταφοράς. Σας επιτρέπει να αυξήσετε την απόδοση κατά 10-15%, ενώ μειώνετε την κατανάλωση ενέργειας κατά 15-20%. Επιπλέον, το εύρος ζώνης του συστήματος αυξάνεται κατά 5%.
- Αλγόριθμοι και προγράμματα θεωρητικού υπολογισμού, που επιτρέπουν τον έλεγχο του φάσματος Raman και της ψευδούς ακτινοβολίας. Επιτρέπουν την αύξηση της απόδοσης των διαδρομών μετάδοσης κατά το ίδιο 10-15%, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 15-20%.
- Χρήση μεθόδου που βασίζεται σε υπολογιστή για την ανάλυση του συνδυαστικού φάσματος με χρήση προσέγγισης με συναρτήσεις Bessel. Αυτή η λύση σάς επιτρέπει να υπολογίζετε θεωρητικούς δείκτες, να ελέγχετε και να μειώνετεπαρασιτικές εκπομπές σε λειτουργικά συστήματα.
Και μια σειρά από άλλα. Επιλέγεται κάτι συγκεκριμένο ανάλογα με τους στόχους που επιδιώκονται, καθώς και με την εστίαση στα τρέχοντα προβλήματα.
Λίγα για την πρακτική εργασία
Πώς να ακούσετε την παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης για να αντιδράσετε σε αυτήν; Γιατί να τα μετρήσω καθόλου; Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό δεν είναι τόσο εύκολο έργο όσο μπορεί να φαίνεται με την πρώτη ματιά. Το μέγεθος των τιμών παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης εξαρτάται από το εύρος συχνοτήτων του σήματος, το απόλυτο επίπεδο του, την πολυπλοκότητά του, την αναλογία μεταξύ της τιμής κορυφής και της μέσης τιμής, την κυματομορφή, την αλληλεπίδραση μεταξύ των αναφερόμενων παραγόντων και μια σειρά από άλλους λόγους. Επομένως, είναι δύσκολο να μετρηθούν οι τιμές. Εξάλλου, υπάρχουν διαδικασίες όπου ορισμένες συχνότητες επηρεάζουν τη δημιουργία άλλων. Και ο αριθμός των παραλλαγών, καθαρά θεωρητικά, μπορεί να πλησιάσει το άπειρο.
Σημαντικό ρόλο στην αξιολόγηση παίζει ο συντελεστής παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης. Είναι ένας δείκτης της συνεχιζόμενης αρμονικής παραμόρφωσης του ενισχυτή. Ο παράγοντας παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης χρησιμοποιείται για να δείξει πόσο από το κύριο σήμα αποτελείται από πρόσθετες γενιές. Πιστεύεται ότι η τιμή αυτού του δείκτη δεν μπορεί να υπερβαίνει το 1%. Όσο μικρότερο είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιστότητα του ήχου που χαρακτηρίζεται από την πηγή. Οι ενισχυτές υψηλών προδιαγραφών διαθέτουν αναλογίες εκατοστών ή ακόμα και μικρότερες.
Όχι μόνο μεμονωμένες πηγές
Η εμφάνιση παραμόρφωσης δεν περιορίζεται σε μίασημείο του σχηματισμού τους. Ορισμένα προβλήματα προκύπτουν όταν προσπαθείτε να πιάσετε σήματα. Έτσι εμφανίζεται η παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης στους δέκτες. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για διάφορους ραδιοεξοπλισμούς. Εξάλλου, είναι πολύ σημαντικό να μειώσει το επίπεδο του χρήσιμου σήματος, καθώς και την επιδείνωση της αναλογίας του με το θόρυβο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ισχυρές παρεμβολές μπορούν ακόμη και να επηρεάσουν την εργασία σε γειτονικά σήματα. Σε αυτή την περίπτωση, μιλούν για την παρουσία διαφωνίας.
Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται όταν το σήμα και η ραδιοπαρεμβολή δεν ταιριάζουν με τις συχνότητες των κύριων και παρόμοιων καναλιών. Ποια είναι η φύση αυτού του φαινομένου; Το Crosstalk εκδηλώνεται ως ένα ιδιαίτερο αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των φασματικών συνιστωσών της διαμορφωμένης παρεμβολής και του χρήσιμου σήματος στις μη γραμμικότητες του δέκτη. Η διάκριση επιδεινώνεται και σε περίπτωση σημαντικών προβλημάτων, η κανονική λήψη καθίσταται αδύνατη.
Να θυμάσαι σημαντικές στιγμές
Η παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης τείνει να μετατρέπεται σε διαμορφωμένο θόρυβο. Για να κατανοήσουμε την ουσία του φαινομένου, αρκεί να φανταστούμε καταστάσεις όταν κάποιος θέλει να ακούσει ένα καλό μουσικό σύστημα στο σπίτι και έξω από το παράθυρο υπάρχει ένα άτομο που χρησιμοποιεί πλήρως ένα αλυσοπρίονο για τον προορισμό του. Το επίπεδο θορύβου θα εξαρτηθεί από τη φασματική πυκνότητα και την ένταση της μουσικής.
Αν και πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχει άμεση σχέση σε αυτή την περίπτωση. Παρουσία παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης, η διορατικότητα και η καθαρότητα του ήχου θα χαθούν. Σε χαμηλά επίπεδα σήματος, χάνονται λεπτομέρειες και επίσης χάνονταιχαρακτηριστική ελαφρότητα. Αυτό είναι ιδιαίτερα προβληματικό για μπάντες πνευστών και χορωδίες. Αν κάποιος έχει συνηθίσει να τα ακούει ζωντανά, τότε όταν προσπαθείς να ακούσεις τα ίδια τραγούδια από το μεγάφωνο, μπορεί να απογοητευτείς πολύ.
Αυτό συμβαίνει γιατί όταν όλα αναμειγνύονται και παίζονται μέσω δύο ηχείων, η παραμόρφωση γίνεται πολύ εμφανής. Ενώ αν τοποθετήσετε αντικείμενα σε διαφορετικά σημεία του χώρου, τότε ο αριθμός των προβλημάτων θα είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερος.
Ενδιαφέρουσα έρευνα
Θα ήθελα να αναφέρω τα ερευνητικά αποτελέσματα που μπορούν να ληφθούν με τη μέθοδο πολλαπλών συχνοτήτων. Υπάρχει μια ουσία ότι πολλά σήματα περνούν μέσω του συστήματος ταυτόχρονα, τα οποία έχουν διαφορετικό τόνο. Σε αυτή την περίπτωση, οι συχνότητες επιλέγονται με βάση το γεγονός ότι για να εξασφαλιστεί ο μέγιστος διαχωρισμός των συνιστωσών ενδοδιαμόρφωσης. Αυτό σας επιτρέπει να κατανοήσετε με μεγαλύτερη ακρίβεια την περιοχή του προβλήματος.
Η μέθοδος πολλαπλών συχνοτήτων κατέστησε δυνατό να διαπιστωθεί ότι σε πολλές περιπτώσεις η συνολική ποσότητα της καταγεγραμμένης παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης υπερβαίνει τη συνολική τιμή του συντελεστή μη γραμμικής παραμόρφωσης κατά τέσσερις φορές. Από αυτό εξάγεται ένα απλό συμπέρασμα. Δηλαδή, αυτό που συχνά θεωρείται ως αρμονική παραμόρφωση, στην πραγματικότητα, σε μεγαλύτερο βαθμό αποτελείται από φαινόμενα ενδοδιαμόρφωσης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι πολύ εύκολο να εξηγήσουμε γιατί η τιμή του συντελεστή δεν συσχετίζεται καλά με τον πραγματικό ήχο, που γίνεται αντιληπτός από το αυτί.
Συμπέρασμα
Αυτό είναι βασικά το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζετε για την παραμόρφωση της ενδοδιαμόρφωσης στον μέσο άνθρωπο. Σημειωτέον ότι το θέμα αυτό είναι πολύ ευρύ και καλύπτει πολλούς τομείς, ακόμα και χώρο! Αλλά ο μεγάλος όγκος γνώσεων που μπορείτε να εξοικειωθείτε θα ενδιαφέρει μόνο εξειδικευμένους ειδικούς που ασχολούνται με σοβαρή έρευνα και έρευνα.
