Upotoshaji wa moduli: dhana, vipengele vya kipimo na mbinu za kupunguza

Orodha ya maudhui:

Upotoshaji wa moduli: dhana, vipengele vya kipimo na mbinu za kupunguza
Upotoshaji wa moduli: dhana, vipengele vya kipimo na mbinu za kupunguza
Anonim

Wakati wa kuchagua vikuza sauti, vidhibiti na vifaa sawia, mtu asiye na uzoefu mara nyingi huongozwa na viashirio kama vile nguvu na majibu ya frequency. Watu wenye ujuzi zaidi wanapendezwa na thamani ya mgawo wa mawasilisho ya harmonic. Na tu wenye ujuzi zaidi kutaja kuvuruga intermodulation. Ingawa athari yao mbaya ni kubwa zaidi kati ya wale wote walioorodheshwa. Aidha, ni vigumu sana kuzipima na kuzifafanua.

Utangulizi

Mwanzoni, hebu tuanze na ufafanuzi. Wakati ishara inayoundwa kutoka kwa masafa mawili inatumiwa kwa pembejeo ya amplifier ambayo haina majibu ya mstari sana, hii inasababisha kizazi cha harmonics (overtones). Kwa kuongeza, sio tu viashiria hivi viwili vinashiriki katika hili, lakini pia jumla yao ya hisabati na tofauti. Hii ya mwisho inaitwa intermodulation distortion.

Ndogomfano

upotoshaji wa intermodulation katika wapokeaji
upotoshaji wa intermodulation katika wapokeaji

Tuseme tuna ishara. Inajumuisha masafa mawili - 1000 na 1100 Hz. Hii ina maana kwamba ishara na mzunguko wa 2100 Hz (1000 + 1100) na 100 Hz (1100-1000) pia zitatolewa kwenye pato la amplifier. Na hizi ni derivatives tu za ulinganifu wa mpangilio wa kwanza!

Mfano mmoja zaidi. Masafa mawili yanachukuliwa ambayo yanatofautiana na ya tano. Kwa namna fulani 1000 Hz na 1500 Hz. Katika kesi hii, harmonics ya pili ya utaratibu itakuwa 2000 Hz na 3000 Hz, na ya tatu - 3000 Hz na 4500 Hz. Ikilinganishwa na 1000 Hz, thamani katika 2000 Hz, 3000 Hz na 4500 Hz ni oktave, duodecim na hakuna. Na 1500 Hz, mambo ni tofauti kidogo. Kuhusiana nayo, usawaziko wa masafa katika 2000 Hz, 3000 Hz na 4500 Hz ni ya nne, octave na duodecim.

Ikumbukwe kwamba toni za ziada zinazotolewa za masafa yote yanayozingatiwa hulingana na toni za kimsingi. Hata hivyo, hii haishangazi kwa kuwa ala zote za muziki hutengeneza ulinganifu wa asili zinapotumiwa.

Je, ni vipengele vipi vya upotoshaji wa upatanishi?

mbinu za kipimo cha upotoshaji wa intermodulation
mbinu za kipimo cha upotoshaji wa intermodulation

Umaalum wao unatokana na ukweli kwamba mawimbi huzalishwa, masafa ambayo ni jumla na tofauti ya toni. Ikumbukwe kwamba michanganyiko inayozalishwa haihusiani kila wakati na maadili ya viashiria kuu. Kwa kuongezea, na usambazaji mgumu wa matokeo, hii sio tu haiongoi kwa uboreshaji wa muundo wa harmonic (kama inavyowezekana na viwango vya chini vya mpangilio), lakini pia huanza.inafanana na nyongeza ya kawaida ya kelele.

Hii ni kweli hasa wakati wa kuunda au kutoa tena mawimbi changamano ya muziki. Upimaji wa upotoshaji wa mwingiliano unamaanisha jaribio la kuamua kiwango cha kutofuata mstari wa mfumo. Kwa mfano, katika vipaza sauti, athari sawa hutokea kwa sababu ya maadili tofauti ya elasticity ya mfumo wa diffuser zinazohamishika. Hii inatumika pia kwa tabia ya mashamba ya sumaku chini ya hali tofauti za msisimko. Kumbe, kipaza sauti ni mfano mzuri wa mfumo unaoonyesha tabia isiyo na usawa katika viwango tofauti vya sauti.

Kwa kweli, hii husababisha kuonekana kwa matukio yasiyo ya mstari katika utoaji wa akustisk kutoka kwayo. Ikiwa kipaza sauti kingekuwa mfumo wenye tabia linganifu, basi kusingekuwa na sharti zinazowezekana za upotoshaji wa utofautishaji kutokea. Kutoka kwa hili, kwa njia, inageuka kwamba ikiwa kuna harmonic katika pato la mfumo, basi lazima kuwe na aina fulani isiyo ya mstari.

Ni hitimisho gani la kati linaweza kutolewa kutokana na hili?

Kwa muhtasari wa yaliyo hapo juu, inapaswa kuzingatiwa kuwa upotoshaji wa sauti hauonyeshi kutokea kwa michakato inayosababisha mifumo isiyo ya muziki. Zaidi ya hayo, ulinganisho wa moja kwa moja wa vifaa mbalimbali kwa kigezo hiki unaweza kusababisha dhana potofu kubwa kuhusu ubora wa mawimbi yanayozalishwa.

Mfano mmoja mzuri sana ni upotoshaji wa utofautishaji katika vikuza. Huko, wengi wanaamini kwamba zilizopo zina sauti bora zaidi kuliko transistor. Ingawa mwisho hutoa mpangilio wa upotoshaji mdogo zaidi.

Kuhusukipimo na upotoshaji

utaratibu wa tatu intermodulation kuvuruga
utaratibu wa tatu intermodulation kuvuruga

Tayari ni wazi kuwa upotoshaji wa utofautishaji ni tatizo - halisi na lililofichwa. Ikiwa kazi ni kuipunguza, basi kwa hili unapaswa kuchuja na kufanya kazi, baada ya kuisoma hapo awali. Matokeo mazuri yalipatikana na electro-acoustician wa Kirusi Alexander Voishvillo. Kazi zake zinapendekezwa kwa utafiti na mtu yeyote ambaye anataka kupanua ujuzi wao wenyewe katika eneo hili. Kwanza kabisa, ni lazima ieleweke kwamba upotoshaji huonekana kulingana na mzunguko unaozalishwa.

Katika hali hii, kuzidisha kiwango cha juu kunawekwa. Hii inazingatiwa katika matukio hayo wakati upotovu wa intermodulation wa utaratibu wa tatu, pamoja na wa pili, umewekwa. Kwa mzunguko wowote, kiwango cha uelewano kinaweza kupatikana kwa kuondoa upotoshaji kutoka kwa kiwango cha jibu, ambacho huzingatiwa katika mwelekeo wa axial.

Njia zipi za kupima upotoshaji wa utofautishaji wa moduli?

mbinu ya kupima upotoshaji wa mwingiliano
mbinu ya kupima upotoshaji wa mwingiliano

Nadharia za uhusiano na uwezekano, pamoja na takwimu za hisabati, hutumiwa kama msingi. Wao huongezewa na uchambuzi wa spectral, mbinu za kukaribia sifa zisizo za mstari, na simulation ya kompyuta ya michoro za njia nyingi. Ikiwa tutazungumza kuhusu suluhu mahususi zaidi, basi hizi ni:

  1. Mbinu inayotegemea kompyuta ya kuchanganua na kukokotoa wigo wa mawimbi ya pato kwa kukadiria sifa za uhamishaji kwa kutumia vitendaji vya Bessel. Inajulikana kwa usahihi wa juu, ambayo ni kati ya 0.1 hadi 0.2dB.
  2. Kundi la mbinu za uchanganuzi wa nambari za kuunda michoro ya njia nyingi. Kwa sababu ya mambo mapya, hayajaenea sana, lakini uwezekano wao umethibitishwa na tafiti za majaribio.
  3. Kwa kutumia safu ya vigezo na miundo ya vimelea na lobe kuu za mifumo ya mionzi ya polar na spectral. Hii inatumika sana na mifumo ya mawasiliano ya satelaiti ambayo hutoa huduma ya eneo.

Hizi si mbinu zote za kupima upotoshaji wa utofautishaji. Njia ya redio inaweza kuwa na sifa ya kuwepo kwa vipengele maalum ambavyo vinapaswa kuzingatiwa wote wakati wa kufanya kazi na wakati wa kutatua tatizo la kupunguza ushawishi.

Suluhisho za ulinzi wa vitendo

Hakuna jibu moja la jumla kwa changamoto hii. Kwa hivyo, rejelea:

  1. Kirekebishaji cha programu ya maunzi cha sifa za uhamishaji. Inakuwezesha kuongeza ufanisi kwa 10-15%, huku kupunguza matumizi ya nishati kwa 15-20%. Aidha, kipimo data cha mfumo kinaongezwa kwa 5%.
  2. Algoriti na programu za hesabu za kinadharia, zinazoruhusu kudhibiti wigo wa Raman na mionzi isiyo ya kweli. Zinawezesha kufikia ongezeko la ufanisi wa njia za upokezaji kwa 10-15% sawa, kupunguza matumizi ya nishati kwa 15-20%.
  3. Kutumia mbinu inayotegemea kompyuta kuchanganua wigo mseto kwa kutumia ukadiriaji wa vitendaji vya Bessel. Suluhisho hili linakuwezesha kuhesabu viashiria vya kinadharia, kudhibiti na kupunguzauzalishaji wa vimelea katika mifumo inayofanya kazi.

Na idadi ya wengine. Kitu mahususi huchaguliwa kulingana na malengo gani yanafuatwa, na pia kuzingatia matatizo ya sasa.

Machache kuhusu kazi ya vitendo

kipengele cha upotoshaji cha intermodulation
kipengele cha upotoshaji cha intermodulation

Jinsi ya kusikiliza upotoshaji wa utofautishaji ili kuitikia? Kwa nini kuzipima kabisa? Ikumbukwe kwamba hii sio kazi rahisi kama inaweza kuonekana mwanzoni. Ukubwa wa maadili ya upotoshaji wa mwingiliano hutegemea masafa ya mawimbi, kiwango chake kamili, ugumu, uwiano kati ya kilele na thamani ya wastani, kwenye muundo wa wimbi, mwingiliano kati ya sababu zilizotajwa na sababu zingine kadhaa. Kwa hiyo, ni vigumu kupima maadili. Baada ya yote, kuna taratibu ambapo baadhi ya masafa huathiri kizazi cha wengine. Na idadi ya tofauti, kinadharia tu, inaweza kukaribia ukomo.

Jukumu muhimu katika tathmini linachezwa na mgawo wa upotoshaji wa utofautishaji. Ni kiashiria cha uharibifu unaoendelea wa harmonic wa amplifier. Kipengele cha upotoshaji cha kuingiliana kinatumika kuonyesha ni kiasi gani cha ishara kuu kinaundwa na vizazi vya ziada. Inaaminika kuwa thamani ya kiashiria hiki haiwezi kuzidi 1%. Kidogo ni, uaminifu mkubwa wa sauti unaonyeshwa na chanzo. Vikuza sauti vya hali ya juu hujivunia uwiano ambao ni asilimia mia moja ya asilimia au hata chini.

Sio vyanzo pekee

Tukio la upotoshaji halizuiliwi kwa moja tuhatua ya malezi yao. Matatizo fulani hutokea wakati wa kujaribu kupata ishara. Hivi ndivyo upotoshaji wa mwingiliano unavyoonekana katika wapokeaji. Hii ni kweli hasa kwa vifaa mbalimbali vya redio. Baada ya yote, ni muhimu sana kwa ajili yake kupunguza kiwango cha ishara muhimu, pamoja na kuzorota kwa uwiano wake na kelele. Ikumbukwe kwamba kuingiliwa kwa nguvu kunaweza hata kuingilia kazi kwenye ishara za jirani. Katika hali hii, wanazungumza juu ya uwepo wa mazungumzo tofauti.

Hali hii hutokea wakati mwingiliano wa mawimbi na redio haulingani na masafa ya chaneli kuu na sawa. Ni nini asili ya jambo hili? Crosstalk inajidhihirisha kama matokeo fulani ya mwingiliano wa vipengele vya spectral vya kuingiliwa kwa modulated na ishara muhimu juu ya yasiyo ya mstari wa mpokeaji. Utofautishaji huzorota, na iwapo kutatokea matatizo makubwa, upokeaji wa kawaida huwa hauwezekani.

Kumbuka matukio muhimu

kipimo cha upotoshaji wa intermodulation
kipimo cha upotoshaji wa intermodulation

Upotoshaji wa mwingiliano huelekea kugeuka kuwa kelele iliyorekebishwa. Ili kuelewa kiini cha jambo hilo, ni vya kutosha kufikiria hali wakati mtu anataka kusikiliza mfumo mzuri wa muziki nyumbani, na nje ya dirisha kuna mtu anayetumia kikamilifu chainsaw kwa madhumuni yaliyokusudiwa. Kiwango cha kelele kitategemea msongamano wa taswira na sauti kubwa ya muziki.

Ingawa inapaswa kuzingatiwa kuwa hakuna uhusiano wa moja kwa moja katika kesi hii. Katika uwepo wa upotoshaji wa kuingiliana, ufahamu na uwazi wa sauti utapotea. Katika viwango vya chini vya ishara, maelezo hupotea, na pia hupoteawepesi wa tabia. Hili ni tatizo hasa kwa bendi za shaba na kwaya. Ikiwa mtu amezoea kuzisikiliza moja kwa moja, basi unapojaribu kusikia nyimbo zilezile kupitia kipaza sauti, unaweza kukata tamaa sana.

Hii ni kwa sababu kila kitu kikichanganywa na kuchezwa kupitia spika mbili, upotoshaji huwa dhahiri sana. Ingawa ukiweka vitu katika sehemu tofauti katika nafasi, basi idadi ya matatizo itakuwa mpangilio wa ukubwa mdogo.

Utafiti wa kuvutia

Ningependa kutaja matokeo ya utafiti ambayo yanaweza kupatikana kwa mbinu ya multifrequency. Kuna kiini kwamba ishara kadhaa hupitishwa kupitia mfumo kwa wakati mmoja, ambao una sauti tofauti. Katika kesi hii, masafa huchaguliwa kulingana na ukweli kwamba ili kuhakikisha mgawanyiko wa juu wa vipengele vya intermodulation. Hii hukuruhusu kuelewa kwa usahihi zaidi eneo la tatizo.

Mbinu ya masafa mengi ilifanya iwezekane kubaini kuwa katika hali nyingi jumla ya upotoshaji uliorekodiwa wa utofautishaji huzidi thamani ya jumla ya kipengele cha upotoshaji kisicho na mstari kwa mara nne. Kutokana na hili hitimisho rahisi hutolewa. Yaani, kile ambacho mara nyingi huchukuliwa kuwa upotoshaji wa usawa, kwa kweli, kwa kiwango kikubwa zaidi hujumuisha matukio ya asili ya kuingiliana. Katika kesi hii, ni rahisi sana kueleza kwa nini thamani ya mgawo haihusiani vizuri na sauti halisi, ambayo inasikika kwa sikio.

Hitimisho

upotoshaji wa intermodulation
upotoshaji wa intermodulation

Hiyo ndiyo yote unahitaji kujua kuhusu upotoshaji wa utofautishaji kwa mtu wa kawaida. Ikumbukwe kwamba mada hii ni pana sana na inashughulikia maeneo mengi, hata nafasi! Lakini maarifa mengi ambayo unaweza kufahamiana nayo yatapendeza tu kwa wataalam waliobobea ambao wanajishughulisha na utafiti na utafiti wa kina.

Ilipendekeza: