Amplifikatörleri, monitörleri ve benzer ekipmanları seçerken, deneyimsiz bir kişi genellikle güç ve frekans yanıtı gibi göstergeler tarafından yönlendirilir. Daha anlayışlı insanlar, harmonik sunumların katsayısının değeriyle ilgilenir. Ve sadece en bilgili olanlar intermodülasyon bozulmasından bahseder. Zararlı etkileri, listelenenler arasında en büyüğü olmasına rağmen. Ayrıca ölçülmesi ve tanımlanması çok zordur.
Giriş
İlk olarak, bir tanımla başlayalım. Çok lineer yanıtı olmayan bir amplifikatörün girişine iki frekanstan oluşan bir sinyal uygulandığında, bu harmoniklerin (tonlar) oluşmasına yol açar. Üstelik bunda sadece bu iki gösterge değil, matematiksel toplamı ve farkı da yer alıyor. Bu sonuncusuna intermodülasyon distorsiyonu denir.
Küçükörnek
Diyelim ki bir sinyalimiz var. İki frekanstan oluşur - 1000 ve 1100 Hz. Bu, amplifikatör çıkışında da 2100 Hz (1000+1100) ve 100 Hz (1100-1000) frekanslı sinyallerin üretileceği anlamına gelir. Ve bunlar sadece birinci dereceden harmoniklerin türevleridir!
Bir örnek daha. Beşte bir farklılık gösteren iki frekans alınır. Bir şekilde 1000 Hz ve 1500 Hz. Bu durumda, ikinci dereceden harmonikler 2000 Hz ve 3000 Hz ve üçüncü - 3000 Hz ve 4500 Hz olacaktır. 1000 Hz'e göre 2000 Hz, 3000 Hz ve 4500 Hz'deki değerler oktav, oniki parmaklık ve hiçtir. 1500 Hz ile işler biraz farklı. Bununla ilgili olarak 2000 Hz, 3000 Hz ve 4500 Hz frekanslarının harmoniği dördüncü, oktav ve oniki parmaklıktır.
Değerlendirilen her iki frekansın üretilen tonlarının temel tonlara karşılık geldiğine dikkat edilmelidir. Ancak, tüm müzik aletlerinin kullanıldıklarında doğal harmonikler ürettiği göz önüne alındığında bu şaşırtıcı değildir.
İntermodülasyon distorsiyonunun özellikleri nelerdir?
Özgünlükleri, frekansları tonlamaların toplamı ve farkı olan sinyallerin üretilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Üretilen kombinasyonların her zaman ana göstergelerin değerleri ile ilişkili olmadığına dikkat edilmelidir. Ayrıca, sonuçların karmaşık bir spektral dağılımı ile, bu sadece harmonik yapının zenginleşmesine yol açmaz (düşük sıralı tonlarla mümkün olduğu gibi), aynı zamandaolağan gürültü eklemesine benzer.
Bu, özellikle karmaşık bir müzik sinyali oluştururken veya yeniden üretirken geçerlidir. İntermodülasyon distorsiyonunun ölçümü, sistemin doğrusal olmama derecesini belirleme girişimi anlamına gelir. Örneğin, hoparlörlerde, hareketli difüzör sisteminin farklı elastikiyet değerleri nedeniyle benzer etkiler ortaya çıkar. Bu aynı zamanda farklı uyarma koşulları altındaki manyetik alanların davranışı için de geçerlidir. Bu arada, hoparlör, farklı ses seviyelerinde dengesiz davranış sergileyen bir sisteme iyi bir örnektir.
Aslında bu, akustik çıktıda doğrusal olmayan fenomenlerin ortaya çıkmasına neden olur. Hoparlör simetrik davranışa sahip bir sistem olsaydı, intermodülasyon distorsiyonunun oluşması için olası hiçbir ön koşul olmazdı. Bundan, bu arada, sistemin çıkışında bir harmonik varsa, o zaman her zaman belirli bir doğrusal olmayanlığın olması gerektiği ortaya çıkıyor.
Bundan hangi ara sonuç çıkarılabilir?
Yukarıdakileri özetlersek, harmonik bozulmanın müzikal olmayan sistemlere yol açan süreçlerin oluşumunu göstermediğine dikkat edilmelidir. Ayrıca, çeşitli cihazların bu parametreyle doğrudan karşılaştırılması, üretilen sinyallerin kalitesi hakkında önemli yanlış anlamalara yol açabilir.
Çok çarpıcı bir örnek, amplifikatörlerdeki intermodülasyon bozulmasıdır. Orada birçok kişi, tüplü olanların transistörlü olanlardan daha iyi bir sese sahip olduğuna inanıyor. İkincisi daha az bozulma yaratsa da.
Hakkındaölçüm ve bozulma
İntermodülasyon bozulmasının bir sorun olduğu zaten açık - gerçek ve gizli. Görev onu az altmaksa, bunun için daha önce çalışmış olarak zorlamanız ve çalışmanız gerekir. Rus elektro-akustikçi Alexander Voishvillo tarafından iyi sonuçlar elde edildi. Eserleri, bu alanda kendi bilgilerini genişletmek isteyen herkesin incelemesi için tavsiye edilir. Öncelikle, üretilen frekansa bağlı olarak bozulmaların ortaya çıktığını belirtmek gerekir.
Bu durumda eşik seviyesinin aşılması sabittir. Bu, üçüncü dereceden ve ikinci dereceden intermodülasyon bozulmalarının sabitlendiği durumlarda gözlenir. Herhangi bir frekansta, harmoniklerin seviyesi, eksenel yönde gözlenen yanıt seviyesinden distorsiyonun çıkarılmasıyla bulunabilir.
İntermodülasyon bozulmasını ölçmek için yöntemler nelerdir?
Bağlantı ve olasılık teorileri ile matematiksel istatistikler temel alınır. Bunlar, spektral analiz, doğrusal olmayan karakteristiklere yaklaşma yöntemleri ve çok yollu diyagramların bilgisayar simülasyonu ile desteklenir. Daha spesifik çözümlerden bahsedersek, bunlar:
- Bessel fonksiyonlarını kullanarak transfer özelliklerinin yaklaşıklığı ile çıkış sinyalinin spektrumunu analiz etmek ve hesaplamak için bilgisayar tabanlı yöntem. 0.1 ile 0.2 arasında değişen yüksek doğruluk ile karakterizedir.dB.
- Çok yollu diyagramları modellemek için sayısal-analitik yöntemler grubu. Yeniliklerinden dolayı yaygınlaşmadılar, ancak uygulanabilirlikleri deneysel çalışmalarla doğrulandı.
- Polar ve spektral radyasyon modellerinin parazitik ve ana loblarının bir dizi parametresini ve modelini kullanma. Bu, alan hizmeti sağlayan uydu iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Bunların hepsi intermodülasyon bozulmasını ölçmek için kullanılan yöntemler değildir. Radyo yolu, hem iş yaparken hem de etkiyi az altma problemini çözerken dikkate alınması gereken belirli özelliklerin varlığı ile karakterize edilebilir.
Pratik koruma çözümleri
Bu meydan okumaya evrensel tek bir cevap yoktur. Bu nedenle, bakınız:
- Aktarım özelliklerinin donanım-yazılım düzelticisi. Enerji tüketimini %15-20 oranında az altırken verimliliği %10-15 artırmanıza olanak tanır. Ayrıca sistem bant genişliği %5 artar.
- Raman spektrumunu ve sahte radyasyonu kontrol etmeyi sağlayan teorik hesaplama algoritmaları ve programları. İletim yollarının verimliliğinde aynı %10-15 oranında bir artış elde etmeyi mümkün kılar ve enerji tüketimini %15-20 oranında az altır.
- Bessel fonksiyonlarıyla yaklaşıklık kullanarak kombinasyon spektrumunu analiz etmek için bilgisayar tabanlı bir yöntem kullanma. Bu çözüm, teorik göstergeleri hesaplamanıza, kontrol etmenize ve az altmanıza olanak tanır.işleyen sistemlerde parazit emisyonları.
Ve diğerleri. Mevcut sorunlara odaklanmanın yanı sıra, hangi hedeflere ulaşıldığına bağlı olarak belirli bir şey seçilir.
Pratik çalışma hakkında biraz
Tepki vermek için intermodülasyon bozulmasını nasıl dinlemeli? Neden onları hiç ölçelim? Bunun ilk bakışta göründüğü kadar kolay bir iş olmadığını belirtmek gerekir. İntermodülasyon bozulma değerlerinin büyüklüğü, sinyalin frekans aralığına, mutlak seviyesine, karmaşıklığına, tepe ve ortalama değer arasındaki orana, dalga formuna, bahsedilen faktörler arasındaki etkileşime ve bir dizi başka nedene bağlıdır. Bu nedenle değerleri ölçmek zordur. Sonuçta, bazı frekansların diğerlerinin oluşumunu etkilediği süreçler vardır. Ve varyasyonların sayısı tamamen teorik olarak sonsuzluğa yaklaşabilir.
Değerlendirmede önemli bir rol, intermodülasyon bozulma katsayısı tarafından oynanır. Amplifikatörün devam eden harmonik distorsiyonunun bir göstergesidir. İntermodülasyon distorsiyon faktörü, ana sinyalin ne kadarının ek nesillerden oluştuğunu göstermek için kullanılır. Bu göstergenin değerinin %1'i geçemeyeceğine inanılmaktadır. Ne kadar küçükse, sesin aslına uygunluğu kaynak tarafından o kadar fazla karakterize edilir. Üst düzey amplifikatörler, yüzdelerin yüzde biri veya daha azı olan oranlara sahiptir.
Yalnızca tek kaynaklar değil
Distorsiyon oluşumu bir tane ile sınırlı değildir.onların oluşum noktası. Sinyalleri yakalamaya çalışırken bazı sorunlar ortaya çıkar. Alıcılarda intermodülasyon bozulması bu şekilde ortaya çıkar. Bu özellikle çeşitli radyo ekipmanları için geçerlidir. Sonuçta, yararlı sinyalin seviyesini ve gürültü oranının bozulmasını az altması çok önemlidir. Güçlü parazitin, komşu sinyaller üzerinde çalışmayı bile engelleyebileceği unutulmamalıdır. Bu durumda, karışma varlığından bahsederler.
Bu fenomen, sinyal ve radyo paraziti ana ve benzer kanalların frekanslarıyla eşleşmediğinde ortaya çıkar. Bu fenomenin doğası nedir? Çapraz konuşma, modüle edilmiş girişimin spektral bileşenlerinin ve alıcının doğrusal olmayanları üzerindeki yararlı sinyalin etkileşiminin belirli bir sonucu olarak kendini gösterir. Ayrım bozulur ve önemli sorunlar olması durumunda normal alım imkansız hale gelir.
Önemli anları hatırla
İntermodülasyon bozulması, modüle edilmiş gürültüye dönüşme eğilimindedir. Fenomenin özünü anlamak için, birinin evde iyi bir müzik sistemi dinlemek istediği durumları hayal etmek yeterlidir ve pencerenin dışında, amaçlanan amacı için elektrikli testereyi tamamen kullanan bir kişi vardır. Gürültü seviyesi, müziğin spektral yoğunluğuna ve ses yüksekliğine bağlı olacaktır.
Ancak belirtmek gerekir ki bu durumda doğrudan bir ilişki yoktur. İntermodülasyon distorsiyonunun varlığında, sesin içgörüsü ve netliği kaybolacaktır. Düşük sinyal seviyelerinde ayrıntı kaybolur ve ayrıca kaybolurkarakteristik hafiflik. Bu, özellikle bandolar ve korolar için sorunludur. Bir kişi onları canlı dinlemeye alıştıysa, aynı şarkıları hoparlörden duymaya çalışırken çok hayal kırıklığına uğrayabilirsiniz.
Bunun nedeni, her şey karıştırıldığında ve iki hoparlör aracılığıyla çalındığında, bozulma çok belirgin hale gelir. Oysa nesneleri uzayda farklı noktalara yerleştirirseniz, sorunların sayısı bir büyüklük sırası daha küçük olacaktır.
İlginç araştırma
Çoklu frekans yöntemiyle elde edilebilecek araştırma sonuçlarından bahsetmek istiyorum. Sistemden aynı anda farklı tonlarda birkaç sinyal geçmesinin bir özü vardır. Bu durumda frekanslar, intermodülasyon bileşenlerinin maksimum ayrılmasını sağlamak için seçilir. Bu, sorunlu alanı daha doğru bir şekilde anlamanızı sağlar.
Çoklu frekans yöntemi, birçok durumda kaydedilen intermodülasyon bozulmasının toplam miktarının, doğrusal olmayan bozulma faktörünün toplam değerini dört kat aştığını bulmayı mümkün kıldı. Bundan basit bir sonuç çıkarılır. Yani, genellikle harmonik bozulma olarak kabul edilen şey, aslında, büyük ölçüde, intermodülasyon doğası fenomenlerinden oluşur. Bu durumda katsayı değerinin kulak tarafından algılanan gerçek ses ile neden iyi bir korelasyon göstermediğini açıklamak çok kolaydır.
Sonuç
Ortalama bir insan için intermodülasyon bozulması hakkında temel olarak bilmeniz gereken tek şey bu. Unutulmamalıdır ki bu konu çok geniştir ve birçok alanı, hatta uzayı kapsar! Ancak tanıyabileceğiniz büyük miktarda bilgi, yalnızca ciddi araştırma ve araştırma yapan uzman uzmanların ilgisini çekecektir.
