İntermodulyasiya təhrifi: konsepsiya, ölçmə xüsusiyyətləri və reduksiya üsulları

Mündəricat:

İntermodulyasiya təhrifi: konsepsiya, ölçmə xüsusiyyətləri və reduksiya üsulları
İntermodulyasiya təhrifi: konsepsiya, ölçmə xüsusiyyətləri və reduksiya üsulları
Anonim

Gücləndiriciləri, monitorları və oxşar avadanlığı seçərkən təcrübəsiz şəxs çox vaxt güc və tezlik reaksiyası kimi göstəriciləri rəhbər tutur. Daha fərasətli insanlar harmonik təqdimatların əmsalının dəyəri ilə maraqlanırlar. Və yalnız ən məlumatlılar intermodulyasiya təhrifini qeyd edirlər. Baxmayaraq ki, onların zərərli təsiri sadalananların hamısı arasında ən böyükdür. Bundan əlavə, onları ölçmək və müəyyən etmək çox çətindir.

Giriş

İlk olaraq bir təriflə başlayaq. Çox xətti reaksiyaya malik olmayan gücləndiricinin girişinə iki tezlikdən əmələ gələn siqnal tətbiq edildikdə, bu, harmoniklərin (overtonların) yaranmasına gətirib çıxarır. Üstəlik, burada təkcə bu iki göstərici deyil, həm də onların riyazi cəmi və fərqi iştirak edir. Bu sonuncu intermodulyasiya təhrif adlanır.

Kiçikmisal

qəbuledicilərdə intermodulyasiya təhrifi
qəbuledicilərdə intermodulyasiya təhrifi

Deyək ki, siqnalımız var. O, iki tezlikdən ibarətdir - 1000 və 1100 Hz. Bu o deməkdir ki, gücləndiricinin çıxışında 2100 Hz (1000 + 1100) və 100 Hz (1100-1000) tezlikli siqnallar da yaradılacaq. Və bunlar yalnız birinci dərəcəli harmoniklərin törəmələridir!

Daha bir misal. Beşdə biri ilə fərqlənən iki tezlik götürülür. Bir şəkildə 1000 Hz və 1500 Hz. Bu halda ikinci dərəcəli harmoniklər 2000 Hz və 3000 Hz, üçüncüsü isə 3000 Hz və 4500 Hz olacaq. 1000 Hz-ə nisbətən 2000 Hz, 3000 Hz və 4500 Hz-dəki dəyərlər oktava, duodecim və heç biri deyil. 1500 Hz ilə hər şey bir az fərqlidir. Bununla əlaqədar olaraq, 2000 Hz, 3000 Hz və 4500 Hz-də tezliklərin harmonikası dördüncü, oktava və duodecimdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, hər iki nəzərdən keçirilən tezliklərin hasil edilmiş overtonları əsas tonlara uyğundur. Bununla belə, bütün musiqi alətlərinin istifadə edildikdə təbii harmoniklər yaratdığını nəzərə alsaq, bu təəccüblü deyil.

İntermodulyasiya təhrifinin xüsusiyyətləri hansılardır?

intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi üsulları
intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi üsulları

Onların spesifikliyi ondadır ki, siqnallar yaranır, onların tezlikləri tonların cəmi və fərqidir. Qeyd etmək lazımdır ki, istehsal olunan birləşmələr həmişə əsas göstəricilərin dəyərləri ilə uyğun gəlmir. Üstəlik, nəticələrin mürəkkəb spektral paylanması ilə bu, nəinki harmonik quruluşun zənginləşməsinə səbəb olmur (aşağı nizamlı tonlarla mümkündür), həm dəadi səs-küyü xatırladır.

Bu xüsusilə mürəkkəb musiqi siqnalı yaratarkən və ya təkrar istehsal edərkən doğrudur. İntermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi sistemin qeyri-xəttilik dərəcəsini müəyyən etmək cəhdini nəzərdə tutur. Məsələn, dinamiklərdə oxşar effektlər daşınan diffuzor sisteminin müxtəlif elastiklik dəyərlərinə görə yaranır. Bu, müxtəlif həyəcanlandırma şəraitində maqnit sahələrinin davranışına da aiddir. Yeri gəlmişkən, dinamik müxtəlif səs səviyyələrində balanssız davranış nümayiş etdirən sistemin yaxşı nümunəsidir.

Əslində, bu, ondan gələn akustik çıxışda qeyri-xətti hadisələrin yaranmasına gətirib çıxarır. Dinamik simmetrik davranışa malik bir sistem olsaydı, intermodulyasiya təhrifinin baş verməsi üçün mümkün ilkin şərtlər olmazdı. Buradan, yeri gəlmişkən, belə çıxır ki, sistemin çıxışında harmonik varsa, onda həmişə müəyyən qeyri-xətti olmalıdır.

Bundan hansı ara nəticə çıxarmaq olar?

Yuxarıdakıları ümumiləşdirərək qeyd etmək lazımdır ki, harmonik təhrif qeyri-musiqi sistemlərinə aparan proseslərin baş verməsini nümayiş etdirmir. Üstəlik, müxtəlif cihazların bu parametrlə birbaşa müqayisəsi yaradılan siqnalların keyfiyyəti ilə bağlı əhəmiyyətli yanlış təsəvvürlərə səbəb ola bilər.

Çox bariz nümunələrdən biri gücləndiricilərdə intermodulyasiya təhrifidir. Orada çoxları boruların tranzistorlardan daha yaxşı səsə sahib olduğuna inanırlar. Baxmayaraq ki, sonuncu daha az təhrif böyüklük sırası yaradır.

Haqqındaölçmə və təhrif

üçüncü dərəcəli intermodulyasiya təhrifi
üçüncü dərəcəli intermodulyasiya təhrifi

Artıq aydındır ki, intermodulyasiya təhrifi problemdir - real və gizli. Vəzifə onu az altmaqdırsa, bunun üçün əvvəllər öyrənərək gərginləşməli və işləməlisiniz. Yaxşı nəticələr rusiyalı elektroakustik Aleksandr Voişvillo tərəfindən əldə edilmişdir. Onun əsərləri bu sahədə öz biliklərini genişləndirmək istəyən hər kəsə öyrənilməsi üçün tövsiyə olunur. İlk növbədə qeyd etmək lazımdır ki, təhriflər yaranan tezlikdən asılı olaraq görünür.

Bu halda, həddi aşmaq müəyyən edilir. Bu, üçüncü, eləcə də ikincinin intermodulyasiya təhriflərinin sabit olduğu hallarda müşahidə olunur. İstənilən verilmiş tezlikdə harmoniklərin səviyyəsini ox istiqamətində müşahidə olunan cavab səviyyəsindən təhrifi çıxmaqla tapmaq olar.

İntermodulyasiya təhrifini ölçmək üçün hansı üsullar var?

intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi üçün texnika
intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi üçün texnika

Əlaqə və ehtimal nəzəriyyələri, həmçinin riyazi statistika əsas götürülür. Onlar spektral analiz, qeyri-xətti xüsusiyyətlərin yaxınlaşması üsulları və çox yollu diaqramların kompüter simulyasiyası ilə tamamlanır. Daha konkret həllər haqqında danışsaq, bunlar:

  1. Bessel funksiyalarından istifadə edərək ötürmə xüsusiyyətlərinin yaxınlaşması ilə çıxış siqnalının spektrinin təhlili və hesablanması üçün kompüter əsaslı üsul. 0,1 ilə 0,2 arasında dəyişən yüksək dəqiqliklə xarakterizə olunurdB.
  2. Çoxyollu diaqramların modelləşdirilməsi üçün ədədi-analitik üsullar qrupu. Yeniliklərinə görə onlar geniş yayılmayıb, lakin onların canlılığı eksperimental tədqiqatlarla təsdiqlənib.
  3. Qütb və spektral şüalanma modellərinin parazitar və əsas loblarının bir sıra parametrləri və modellərindən istifadə. Bu, ərazi xidməti təmin edən peyk rabitə sistemləri ilə geniş istifadə olunur.

Bunlar intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi üçün bütün üsullar deyil. Radio yolu həm iş apararkən, həm də təsirin azaldılması problemini həll edərkən nəzərə alınmalı olan spesifik xüsusiyyətlərin olması ilə xarakterizə edilə bilər.

Praktik müdafiə həlləri

Bu problemin vahid universal cavabı yoxdur. Buna görə də baxın:

  1. Köçürmə xüsusiyyətlərinin aparat-proqram korrektoru. Enerji sərfiyyatını 15-20% az altmaqla səmərəliliyi 10-15% artırmağa imkan verir. Bundan əlavə, sistemin ötürmə qabiliyyəti 5% artır.
  2. Raman spektrini və saxta şüalanmanı idarə etməyə imkan verən nəzəri hesablamanın alqoritmləri və proqramları. Onlar enerji sərfiyyatını 15-20% azaldaraq, ötürmə yollarının səmərəliliyinin eyni 10-15% artmasına nail olmağa imkan verir.
  3. Bessel funksiyaları ilə yaxınlaşmadan istifadə edərək kombinasiya spektrinin təhlili üçün kompüter əsaslı metoddan istifadə. Bu həll nəzəri göstəriciləri hesablamağa, nəzarət etməyə və az altmağa imkan veririşləyən sistemlərdə parazitar emissiyalar.

Və bir sıra başqaları. Hansı məqsədlərə nail olunmasından, eləcə də cari problemlərə diqqət yetirilməsindən asılı olaraq konkret bir şey seçilir.

Praktik iş haqqında bir az

intermodulyasiya təhrif faktoru
intermodulyasiya təhrif faktoru

İntermodulyasiya təhrifinə reaksiya vermək üçün onu necə dinləmək olar? Niyə onları ümumiyyətlə ölçmək olar? Qeyd etmək lazımdır ki, bu, ilk baxışdan görünə biləcəyi qədər asan bir iş deyil. İntermodulyasiya təhrif dəyərlərinin böyüklüyü siqnalın tezlik diapazonundan, onun mütləq səviyyəsindən, mürəkkəbliyindən, pik və orta dəyər arasındakı nisbətdən, dalğa formasından, qeyd olunan amillərin qarşılıqlı təsirindən və bir sıra digər səbəblərdən asılıdır. Buna görə də dəyərləri ölçmək çətindir. Axı, bəzi tezliklərin digərlərinin yaranmasına təsir etdiyi proseslər var. Variasiyaların sayı isə sırf nəzəri olaraq sonsuzluğa yaxınlaşa bilər.

Qiymətləndirmədə mühüm rolu intermodulyasiya təhrif əmsalı oynayır. Gücləndiricinin davam edən harmonik təhrifinin göstəricisidir. İntermodulyasiya təhrif faktoru əsas siqnalın nə qədər əlavə nəsillərdən ibarət olduğunu göstərmək üçün istifadə olunur. Bu göstəricinin dəyərinin 1%-dən çox ola bilməyəcəyinə inanılır. Nə qədər kiçik olsa, səsin sədaqəti mənbə ilə xarakterizə olunur. Yüksək səviyyəli gücləndiricilər faizin yüzdə biri və ya daha az olan nisbətlərlə öyünür.

Yalnız tək mənbələr deyil

Təhrifin baş verməsi bir halla məhdudlaşmıronların formalaşma nöqtəsi. Siqnalları tutmağa çalışarkən müəyyən problemlər yaranır. Qəbuledicilərdə intermodulyasiya təhrifi belə görünür. Bu, xüsusilə müxtəlif radio avadanlıqları üçün doğrudur. Axı, onun üçün faydalı siqnalın səviyyəsini az altmaq, eləcə də səs-küy ilə nisbətinin pisləşməsi çox aktualdır. Qeyd etmək lazımdır ki, güclü müdaxilə hətta qonşu siqnalların işinə mane ola bilər. Bu halda, onlar çarpaz söhbətin mövcudluğundan danışırlar.

Bu hadisə siqnal və radio müdaxiləsi əsas və oxşar kanalların tezliklərinə uyğun gəlmədikdə baş verir. Bu fenomenin təbiəti nədir? Crossstalk modullaşdırılmış müdaxilənin spektral komponentlərinin və alıcının qeyri-xəttilərində faydalı siqnalın qarşılıqlı təsirinin xüsusi nəticəsi kimi özünü göstərir. Fərqlənmə pisləşir və əhəmiyyətli problemlər olduqda normal qəbul mümkünsüz olur.

Vacib anları yadda saxla

intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi
intermodulyasiya təhrifinin ölçülməsi

İntermodulyasiya təhrifi modulyasiya edilmiş səs-küyə çevrilməyə meyllidir. Fenomenin mahiyyətini başa düşmək üçün, kimsə evdə yaxşı bir musiqi sistemi dinləmək istədiyi vəziyyətləri təsəvvür etmək kifayətdir və pəncərənin xaricində nəzərdə tutulmuş məqsəd üçün zəncirli mişardan tam istifadə edən bir adam var. Səs-küy səviyyəsi musiqinin spektral sıxlığından və yüksəkliyindən asılı olacaq.

Baxmayaraq ki, qeyd etmək lazımdır ki, bu işdə birbaşa əlaqə yoxdur. İntermodulyasiya təhrifinin olması halında səsin anlayışı və aydınlığı itiriləcək. Aşağı siqnal səviyyələrində təfərrüat itirilir və həmçinin itirilirxarakterik yüngüllük. Bu, xüsusən də lattalar və xorlar üçün problemlidir. Əgər insan onları canlı dinləməyə öyrəşibsə, o zaman səsucaldandan eyni mahnıları eşitməyə çalışarkən çox məyus ola bilərsiniz.

Bu ona görədir ki, hər şey qarışdırılıb iki dinamik vasitəsilə səsləndirildikdə, təhrif çox aydın olur. Halbuki kosmosun müxtəlif nöqtələrində obyektlər yerləşdirsəniz, problemlərin sayı daha kiçik olacaq.

Maraqlı araşdırma

Çoxtezlik üsulu ilə əldə edilə bilən tədqiqat nəticələrini qeyd etmək istərdim. Belə bir mahiyyət var ki, sistemdən eyni vaxtda fərqli tona malik bir neçə siqnal ötürülür. Bu halda, tezliklər intermodulyasiya komponentlərinin maksimum ayrılmasını təmin etmək üçün seçilir. Bu, problem sahəsini daha dəqiq başa düşməyə imkan verir.

Çoxtezlikli üsul bir çox hallarda qeydə alınmış intermodulyasiya təhrifinin ümumi miqdarının qeyri-xətti təhrif əmsalının ümumi dəyərini dörd dəfə üstələdiyini öyrənməyə imkan verdi. Buradan sadə bir nəticə çıxarılır. Məhz, tez-tez harmonik təhrif hesab edilən şey, əslində, daha çox dərəcədə intermodulyasiya xarakterli hadisələrdən ibarətdir. Bu halda, əmsalın dəyərinin qulaq tərəfindən qəbul edilən real səslə niyə yaxşı korrelyasiya etmədiyini izah etmək çox asandır.

Nəticə

intermodulyasiya təhrifi
intermodulyasiya təhrifi

Artıq insan üçün intermodulyasiya təhrifi haqqında bilməli olduğunuz hər şey budur. Qeyd etmək lazımdır ki, bu mövzu çox genişdir və bir çox sahələri, hətta məkanı əhatə edir! Ancaq tanış ola biləcəyiniz böyük miqdarda bilik yalnız ciddi tədqiqat və tədqiqatla məşğul olan ixtisaslaşmış mütəxəssisləri maraqlandıracaq.

Tövsiyə: