Күшейткіштерді, мониторларды және ұқсас жабдықты таңдағанда, тәжірибесіз адам көбінесе қуат пен жиілік реакциясы сияқты көрсеткіштерді басшылыққа алады. Неғұрлым білімді адамдар гармоникалық презентациялар коэффициентінің мәніне қызығушылық танытады. Тек ең білімді адамдар интермодуляциялық бұрмалауды айтады. Олардың зиянды әсері аталғандардың ішінде ең үлкені болса да. Бұған қоса, оларды өлшеу және анықтау өте қиын.
Кіріспе
Алғашында анықтамадан бастайық. Екі жиіліктен пайда болған сигнал өте сызықтық реакциясы жоқ күшейткіштің кірісіне берілгенде, бұл гармоникалардың (овертондардың) генерациясына әкеледі. Оның үстіне бұл екі көрсеткіш қана емес, олардың математикалық қосындысы мен айырмасы да қатысады. Бұл соңғысы интермодуляциялық бұрмалау деп аталады.
Кішімысал
Сигнал бар делік. Ол екі жиіліктен тұрады - 1000 және 1100 Гц. Бұл күшейткіш шығысында 2100 Гц (1000 + 1100) және 100 Гц (1100-1000) жиіліктегі сигналдар да жасалатынын білдіреді. Және бұл бірінші ретті гармоникалардың туындылары ғана!
Тағы бір мысал. Бестен бір айырмашылығы бар екі жиілік алынады. Қандай да бір түрде 1000 Гц және 1500 Гц. Бұл жағдайда екінші ретті гармоникалар 2000 Гц және 3000 Гц, ал үшінші - 3000 Гц және 4500 Гц болады. 1000 Гц-ке қатысты 2000 Гц, 3000 Гц және 4500 Гц мәндері октава, дуодецим және ешқайсысы жоқ. 1500 Гц жиілігімен бәрі басқаша. Оған қатысты 2000 Гц, 3000 Гц және 4500 Гц жиіліктердің гармониясы төртінші, октавалық және он екіліктік болып табылады.
Қарастырылған екі жиіліктің де өндірілген тондары негізгі тондарға сәйкес келетінін атап өткен жөн. Дегенмен, бұл таңқаларлық емес, өйткені барлық музыкалық аспаптар пайдаланылған кезде табиғи гармоника жасайды.
Интермодуляциялық бұрмалаудың ерекшеліктері қандай?
Олардың спецификасы сигналдардың жасалуында, олардың жиіліктері обертондардың қосындысы мен айырмашылығы болып табылады. Айта кету керек, өндірілген комбинациялар әрқашан негізгі көрсеткіштердің мәндерімен сәйкес келмейді. Сонымен қатар, нәтижелердің кешенді спектрлік таралуымен бұл гармоникалық құрылымның байытылуына әкеліп қана қоймайды (төменгі ретті тондармен мүмкін), сонымен қатарәдеттегі шу қосуға ұқсайды.
Бұл әсіресе күрделі музыкалық сигналды жасау немесе қайта шығару кезінде дұрыс. Интермодуляциялық бұрмалануды өлшеу жүйенің сызықты еместік дәрежесін анықтау әрекетін білдіреді. Мысалы, дауыс зорайтқыштарда ұқсас әсерлер жылжымалы диффузор жүйесінің икемділігінің әртүрлі мәндеріне байланысты пайда болады. Бұл әртүрлі қозу жағдайларындағы магнит өрістерінің әрекетіне де қатысты. Айтпақшы, дауыс зорайтқыш әртүрлі дыбыс деңгейлерінде теңгерімсіз әрекеттерді көрсететін жүйенің жақсы мысалы болып табылады.
Шын мәнінде, бұл одан акустикалық шығыста сызықты емес құбылыстардың пайда болуына әкеледі. Егер динамик симметриялық мінез-құлықтағы жүйе болса, онда интермодуляциялық бұрмаланулардың орын алуы үшін ықтимал алғышарттар болмас еді. Бұдан, айтпақшы, жүйенің шығысында гармония болса, онда әрқашан белгілі бір сызықтық еместік болуы керек екені белгілі болды.
Бұдан қандай аралық қорытынды жасауға болады?
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе, гармониялық бұрмалау музыкалық емес жүйелерге әкелетін процестердің пайда болуын көрсетпейтінін атап өткен жөн. Оның үстіне әртүрлі құрылғыларды осы параметр бойынша тікелей салыстыру жасалған сигналдардың сапасы туралы елеулі қате түсініктерге әкелуі мүмкін.
Бір керемет мысал - күшейткіштердегі интермодуляциялық бұрмалау. Онда көптеген адамдар транзисторларға қарағанда түтіктердің дыбысы жақсы деп санайды. Соңғысы бұрмалану азырақ шама ретін жасайды.
Тақындаөлшеу және бұрмалау
Интермодуляцияның бұрмалануы нақты және жасырын мәселе екені қазірдің өзінде анық. Егер тапсырма оны азайту болса, онда ол үшін сіз оны бұрын зерттеп, шиеленісуіңіз керек. Жақсы нәтижелерге ресейлік электроакустик Александр Воишвилло қол жеткізді. Оның еңбектері осы салада өз білімін кеңейткісі келетін кез келген адамға оқуға ұсынылады. Ең алдымен, жасалған жиілікке байланысты бұрмаланулар пайда болатынын атап өткен жөн.
Бұл жағдайда шекті деңгейден асу бекітілген. Бұл үшінші ретті, сондай-ақ екінші ретті интермодуляциялық бұрмаланулар бекітілген жағдайларда байқалады. Кез келген берілген жиілікте гармоника деңгейін осьтік бағытта байқалатын жауап деңгейінен бұрмалауды алып тастау арқылы табуға болады.
Интермодуляциялық бұрмалауды өлшеудің қандай әдістері бар?
Байланыс және ықтималдық теориялары, сондай-ақ математикалық статистика негіз ретінде пайдаланылады. Олар спектрлік талдаумен, сызықты емес сипаттамаларды жуықтау әдістерімен және көп жолды диаграммаларды компьютерлік модельдеумен толықтырылған. Егер нақтырақ шешімдер туралы айтатын болсақ, олар:
- Бессель функцияларын пайдалана отырып, беру сипаттамаларының жуықтауымен шығыс сигналының спектрін талдау және есептеудің компьютерлік әдісі. Ол 0,1-ден 0,2-ге дейін болатын жоғары дәлдікпен сипатталадыдБ.
- Көпжолды диаграммаларды модельдеуге арналған сандық-аналитикалық әдістер тобы. Жаңашылдығына байланысты олар кең тараған жоқ, бірақ олардың өміршеңдігі эксперименталды зерттеулермен расталды.
- Полярлық және спектрлік сәулелену үлгілерінің паразиттік және негізгі лобтарының параметрлері мен үлгілерінің жиынын пайдалану. Бұл аймақ қызметін қамтамасыз ететін спутниктік байланыс жүйелерінде кеңінен қолданылады.
Бұл интермодуляция бұрмалануын өлшеудің барлық әдістері емес. Радиожолды жұмысты жүргізу кезінде де, әсерді азайту мәселесін шешу кезінде де ескеру қажет ерекше белгілердің болуымен сипаттауға болады.
Практикалық қорғаныс шешімдері
Бұл сұраққа жалғыз әмбебап жауап жоқ. Сондықтан мынаны қараңыз:
- Тасымалдау сипаттамаларының аппараттық-бағдарламалық түзеткіші. Ол энергия шығынын 15-20%-ға азайта отырып, тиімділікті 10-15%-ға арттыруға мүмкіндік береді. Оған қоса, жүйенің өткізу қабілеті 5%-ға артады.
- Раман спектрін және жалған сәулеленуді басқаруға мүмкіндік беретін теориялық есептеулердің алгоритмдері мен бағдарламалары. Олар энергияны тұтынуды 15-20%-ға азайта отырып, тасымалдау жолдарының тиімділігін бірдей 10-15%-ға арттыруға қол жеткізуге мүмкіндік береді.
- Бессель функциялары бойынша жуықтау арқылы біріктірілген спектрді талдау үшін компьютерлік әдісті пайдалану. Бұл шешім теориялық көрсеткіштерді есептеуге, бақылауға және азайтуға мүмкіндік бередіжұмыс істейтін жүйелердегі паразиттік шығарындылар.
Және басқа да бірқатар. Қандай мақсаттар көзделіп жатқанына, сондай-ақ ағымдағы мәселелерге назар аударуға байланысты нақты нәрсе таңдалады.
Практикалық жұмыс туралы азырақ
Интермодуляциялық бұрмалауға әрекет ету үшін оны қалай тыңдау керек? Неліктен оларды өлшеу керек? Айта кету керек, бұл бір қарағанда оңай көрінетіндей оңай жұмыс емес. Интермодуляциялық бұрмалану мәндерінің шамасы сигналдың жиілік диапазонына, оның абсолютті деңгейіне, күрделілігіне, шыңы мен орташа мәні арасындағы қатынасқа, толқын пішініне, аталған факторлардың өзара әрекеттесуіне және басқа да бірқатар себептерге байланысты. Сондықтан құндылықтарды өлшеу қиын. Өйткені, кейбір жиіліктер басқалардың генерациясына әсер ететін процестер бар. Ал вариациялар саны, таза теориялық тұрғыдан, шексіздікке жақындауы мүмкін.
Бағалауда маңызды рөлді интермодуляциялық бұрмалану коэффициенті атқарады. Бұл күшейткіштің үздіксіз гармоникалық бұрмалануының көрсеткіші. Интермодуляциялық бұрмалау коэффициенті негізгі сигналдың қанша бөлігі қосымша буындардан тұратынын көрсету үшін қолданылады. Бұл көрсеткіштің мәні 1% -дан аспауы керек деп саналады. Ол неғұрлым аз болса, дыбыстың дәлдігі соғұрлым қайнар көзімен сипатталады. Жоғары деңгейлі күшейткіштер пайыздың жүзден бір бөлігін құрайтын немесе одан да азырақ қатынаспен мақтана алады.
Бір ғана дереккөз емес
Бұрмалаудың пайда болуы біреумен шектелмейдіолардың қалыптасу нүктесі. Сигналдарды ұстау кезінде белгілі бір мәселелер туындайды. Қабылдағыштарда интермодуляциялық бұрмалану осылай пайда болады. Бұл әсіресе әртүрлі радиожабдықтарға қатысты. Өйткені, ол үшін пайдалы сигнал деңгейін төмендету, сондай-ақ оның шумен арақатынасының нашарлауы өте өзекті. Айта кету керек, күшті кедергі тіпті көрші сигналдардағы жұмысқа кедергі келтіруі мүмкін. Бұл жағдайда олар өзара сөйлесудің болуы туралы айтады.
Бұл құбылыс сигнал мен радио кедергісі негізгі және ұқсас арналардың жиіліктеріне сәйкес келмегенде орын алады. Бұл құбылыстың табиғаты қандай? Кроссталк модуляцияланған кедергінің спектрлік құрамдас бөліктерінің өзара әрекеттесуінің және қабылдағыштың сызықты еместігі бойынша пайдалы сигналдың белгілі бір нәтижесі ретінде көрінеді. Айырмашылық нашарлайды және маңызды мәселелер туындаған жағдайда қалыпты қабылдау мүмкін болмайды.
Маңызды сәттерді есте сақтаңыз
Интермодуляцияның бұрмалануы модуляцияланған шуға айналады. Құбылыстың мәнін түсіну үшін біреу үйде жақсы музыкалық жүйені тыңдағысы келетін жағдайларды елестету жеткілікті, ал терезенің сыртында шынжырлы араны мақсатына сай толықтай басқаратын адам бар. Шу деңгейі музыканың спектрлік тығыздығы мен қаттылығына байланысты болады.
Бірақ бұл жағдайда тікелей байланыс жоқ екенін атап өткен жөн. Интермодуляциялық бұрмалану болған жағдайда дыбыстың түсінігі мен анықтығы жоғалады. Төмен сигнал деңгейлерінде егжей-тегжей жоғалады, сонымен қатар жоғаладытән жеңілдігі. Бұл әсіресе үрмелі оркестрлер мен хорлар үшін қиын. Егер адам оларды тікелей эфирде тыңдауға дағдыланған болса, дауыс зорайтқыш арқылы бірдей әндерді тыңдауға тырысқанда, көңіліңіз қалуы мүмкін.
Себебі барлығы араласып, екі динамик арқылы ойнатылғанда, бұрмалау өте айқын болады. Ал егер сіз объектілерді кеңістіктің әртүрлі нүктелеріне орналастырсаңыз, онда есептер саны кішірек болады.
Қызықты зерттеу
Көпжиіліктік әдіспен алуға болатын зерттеу нәтижелерін атап өткім келеді. Жүйе арқылы бір мезгілде әртүрлі реңкке ие бірнеше сигналдар өтетінінің мәні бар. Бұл жағдайда жиіліктер интермодуляциялық құрамдастардың максималды бөлінуін қамтамасыз ету фактісі негізінде таңдалады. Бұл мәселе аймағын дәлірек түсінуге мүмкіндік береді.
Көп жиілікті әдіс көптеген жағдайларда жазылған интермодуляциялық бұрмаланудың жалпы мөлшері сызықты емес бұрмалану коэффициентінің жалпы мәнінен төрт есе асып түсетінін анықтауға мүмкіндік берді. Осыдан қарапайым қорытынды жасалады. Дәлірек айтқанда, көбінесе гармоникалық бұрмалану деп есептелетін нәрсе, шын мәнінде, көп дәрежеде интермодуляциялық сипаттағы құбылыстардан тұрады. Бұл жағдайда коэффициент мәні құлақпен қабылданатын нақты дыбыспен неліктен жақсы сәйкес келмейтінін түсіндіру өте оңай.
Қорытынды
Қарапайым адамға интермодуляцияның бұрмалануы туралы білу қажет нәрсенің бәрі осы. Айта кету керек, бұл тақырып өте кең және көптеген салаларды, тіпті кеңістікті қамтиды! Бірақ сіз танысуға болатын білімнің үлкен көлемі тек маңызды зерттеулермен және зерттеулермен айналысатын арнайы мамандарды қызықтырады.
