מדידת עיוותים לא ליניאריים על אות רעש. תרשים, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מדידה של עיוותים לא ליניאריים על אות רעש. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

במאמר, המחבר מפנה את תשומת לב הקוראים לשיטה אחת כמעט שאינה בשימוש למדידת אי-לינאריות של מגברים. התוצאות של מדידות אובייקטיביות של עיוותים לא ליניאריים של UMZCH באמצעות שיטה זו תואמות באופן מפתיע את תוצאות ההערכות הסובייקטיביות שלהם במהלך האזנה מומחים.

השיטות הידועות למדידת עיוותים לא ליניאריים בנתיבי העברת קול מגוונות מאוד [1, 2]. השיטה ההרמונית הפכה לנפוצה כשיטה הפשוטה ביותר לניסויים ונוחה לחישובים. שיטות אחרות פחות נפוצות הן הבדל טון, טון מווסת, אינטרמודולציה (אינטרמודולציה). גם עיוות אינטרמודולציה חולף נמדד.

לשיטות המפורטות לעיל יש תחומי יישום משלהן. יתרה מכך, כל אחד מהם משתמש באותות מיוחדים המספקים את היעילות הגדולה ביותר בזיהוי מוצרי עיוות. עם זאת, זו בדיוק הסיבה לתכולת המידע הנמוכה שלהם לגבי הערכה אינטגרלית של עיוותים המוכנסים לנתיב השמע ומשפיעים באופן משמעותי על ההערכה הסובייקטיבית (המומחית) של איכות השידור של אותות קול אמיתיים.

יכולת ההרגשה של עיוותים לא ליניאריים של אות אמיתי קשורה באיזו תדירות, אם ניקח בחשבון את התהליך לאורך זמן, או באיזו הסתברות, אם נחיל עליו מדד סטטיסטי, הערכים המיידיים שלו נופלים לאזור של אי-לינאריות משמעותית של נתיב העברת הקול. אנשים רבים בוודאי הבחינו כיצד, כאשר רמת האות בערוץ עמוס מופחת, הצרידות של הצליל נעלמת. ככל שקוצי האות נופלים לעתים רחוקות יותר לאזור עומס יתר, כך הוא קטן יותר.

מאפיין טיפוסי של פונקציית העברת האות בנתיב העברת הקול מוצג באיור. 1, א. כאן: sin, sout - אותות קלט ופלט מנורמלים על ידי כוח; W(s) - צפיפות הסתברות של ערכי אות מיידיים חטא. סעיף א' מתאים לא-לינאריות קטנה יחסית, וקטעים ב' מקבילים לחלק גדול. לנוחות הניתוח, באיור. איור 1b מציג גרפים של התפלגות צפיפות ההסתברות W(s) של ערכים מיידיים של שני אותות באותו הספק: רעש לבן (גאוסי) (עקומה 2) והרמוני (עקומה 1). כדלקמן מאיור. 1a, כל הערכים של אות הכניסה מוגבלים על ידי הפונקציה W(s) עבור נפילה סינוסואידית בקטע של מאפיין השידור עם פחות אי-לינאריות, בעוד עבור אות רעש 16% מהזמן ערכיו הם בקטעים של מאפיין השידור עם אי-לינאריות גבוהה. ברור שאות הרעש נתון לעיוות גדול בהרבה מהאות הסינוסואידאלי.

מדידה של עיוותים לא ליניאריים על אות רעש

ב [3], מוצגות תוצאות מחקרים על צפיפות ההסתברות של ערכים מיידיים של אותות צליל טבעיים (דיבור ומוזיקה). מבחינת חלוקת הרמות שלהם, התברר שהם קרובים הרבה יותר לאות רעש מאשר לאות הרמוני. כתוצאה מכך, אומדן של עיוותים לא ליניאריים המבוססים על השיטות המפורטות לעיל נותנת ייצוגים שגויים של העיוותים הלא ליניאריים בפועל של אותות אמיתיים.

לשיטות מדידה פחות מוכרות המשתמשות באותות רעש יש תוכן מידע גדול יותר באופן משמעותי [1, 2, 4 - 9].

אחת השיטות [4] משמשת בקולנוע ובטלוויזיה למדידת עיוותים לא ליניאריים של פסקול צילומי [5]. דיאגרמת בלוק המדידה ודיאגרמות ספקטרליות לשיטה זו מוצגים באיור 2.

מדידה של עיוותים לא ליניאריים על אות רעש

אות המדידה נוצר על ידי מחולל רעש לבן GBSH, מוגבל באמצעות מסנן פס פס PF לפס תדרים של 3...12 קילו-הרץ, המוזן לכניסה של אובייקט המדידה OM. התוצרים של עיוות לא ליניארי PNI (אינטרמודולציה) של אות הרעש נמדדים עם מד מתח V לאחר מסנן המעבר הנמוך עם שקלול בפס התדרים 30 הרץ... 1,2 קילו-הרץ. האינדיקטור המספרי של אי-לינאריות הוא היחס, מבוטא בדציבלים, בין מתח הבסיס-מרובע של תוצרי העיוות (UC) למתח של אות הייחוס (UV) שנוצר על ידי הגנרטור המובנה במכשיר בתדר של 1 קילו-הרץ:

KISH = 20 ל"ג (UС/UВ). (1)

שיטת המדידה המתוארת מיושמת במכשיר 7E-67 ומשמשת בהצלחה באולפני סרטים. בטלוויזיה, מכשיר דומה הוא מד INIF.

מדידות עיוות מבוצעות גם בשיטה הרמונית באמצעות אות מדידה בצורה של פס רעש אוקטבה שליש [5-9]. דיאגרמת הבלוק והדיאגרמות הספקטרליות מוצגות באיור. 3.

מדידה של עיוותים לא ליניאריים על אות רעש

מהרעש הוורוד שנוצר על ידי מחולל GRS על ידי בלוק של מסנני פס פס FFT, רצועות נבחרות לסירוגין כדי לחקור את מושא המדידה של ה-ROI, וירידה ברמה של 3 dB לאוקטבה בתדירות גדלה מבטיחה כוח קבוע של ה-ROI. אות מדידה בכל פס אוקטבה שליש. מתוך תוצרי עיוות המתח של האות U1, נלקחות בחשבון רק ההרמוניות שלו U2, U3 הממוקמות ברצועות אוקטבה שליש עם תדרים ממוצעים nf1, כאשר n = 2, 3...,f1 הוא התדר הממוצע של אות המדידה לְהִתְאַגֵד. המדידות מתבצעות באמצעות מנתח ספקטרום רמקולים המחובר ליציאה של אובייקט המדידה. המחוון המספרי של מקדם העיוות ההרמוני של אות הרעש נקבע על ידי הנוסחה:

יש לקחת בחשבון שאמינות המדידות בשיטה זו תלויה באופן משמעותי בהגבלת רוחב הפס של אובייקט המדידה.

ישנן שיטות מדידה אחרות ומורכבות יותר באמצעות אותות רעש. השימוש הנרחב של אותות כאלה במדידות בציוד אודיו, לדברי המחבר, מופרע על ידי מספר גורמים: המחסור והעלות הגבוהה של ציוד לניתוח אותות אקראיים, הצורך לשנות תקנים (למשל, הספק פלט במגברים ), ואינרציית החשיבה של מהנדסים רבים המורגלים לאותות סינוסואידים.

לצורך הערכה מעשית של יעילות השימוש באותות רעש, המחבר ביצע מדידות השוואתיות של עיוותים לא ליניאריים במספר UMZCHs בטכניקה סטנדרטית (השיטה ההרמונית) ובאות רעש באמצעות התקן 7E-67 באותם ערכי עומס יתר של המגבר . לצורך בדיקה, נבחרו UMZCHs בעיצוב מעגל ובסיס אלמנטים שונים, המיועדים להשמעת חדרים גדולים (הספק 100 W או יותר, לכל הדגמים היו מחווני עומס יתר). בנוסף, הערכות איכות סובייקטיביות (SQA) של שכפול קול בוצעו בסולם של עשר נקודות.

התוצאות של מבחני אי-לינאריות של מגבר ניתנות בטבלה. מגברי הספק 1 - 4 הם טרנזיסטור עם עומקי משוב שונים (A), מגבר 5 הוא צינור. הטבלה מציגה את ערכי מקדם העיוות ההרמוני בתדר של 1 קילו-הרץ ואת מקדם האינטרמודולציה של הרעש עבור התקן 7E-67.

מספר מותנה של המגבר	קוף. הרמוניות, KG, %	קוף. אינטרמודולציה של רעש, IRR, %	יחס KG/CHISH	עומק OSS כולל, A (dB)	SOK (נקודה)
1	0,01	9,8	980	78	2
2	0,02	9,3	465	72	3
3	0,01	10	100	81	1
4	0,1	0,9	9	19	5
5	0,13	0,8	6,15	14	9

רמת העיוות הגבוהה במגברי טרנזיסטורים עם משוב כללי עמוק בעת מדידת אי-ליניאריות עם אות רעש נובעת מכך שלאות המדידה בצורת רעש יש גורם פס גבוה ומכיל טווח רחב למדי של תדרים, היוצר אחיד מגוון רחב יותר של מוצרי דיסטורשן, והבדל משמעותי במונחים של CG /KISH עבור כל המגברים - עלייה בעיוות האינטרמודולציה במהלך עומס יתר לטווח קצר. מהטבלה עולה כי ל-UMZCH עם עומק OOS גדול יותר יש גם יחס גבוה יותר של CG/ISH, ומקבל, בהתאם, ציוני SOC נמוכים.

כתוצאה מהבדיקות ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

1. ניטור עיוותים לא ליניאריים על אות רעש הוא הרבה יותר אינפורמטיבי ומאפשר להתקרב להערכה סובייקטיבית של איכות שחזור הקול.

2. כאשר מתכננים את כל חלקי נתיב העברת הקול, יש לשאוף לא רק להפחתת המקדם ההרמוני, אלא גם את מקדם האינטרמודולציה של הרעש.

השיטה המתוארת הוצעה במקור למדידת האי-ליניאריות של פונוגרמה הצילום של סרטים (בעת ניטור איכות התהליך הטכנולוגי של שכפולם), לכן, ביחס למדידות בנתיבי שידור קול באיכות גבוהה, כולל רמקולים, רצוי כדי להתאים את רוחב הפס של אות המדידה.

מדידות של אינטרמודולציית רעש של UMZCH למטרות מקצועיות שונות במקרה זה בכך שלעתים קרובות נעשה שימוש בציוד זה בהספק מרבי, המאפשר עומס יתר לטווח קצר. בהשוואה למגברי שפופרות, במגברי טרנזיסטורים, כאשר עומס יתר על המידה, מגבלת הזרם המקסימלית לרוב בולטת יותר, מה שמתאים לעלייה חדה בעיוות הלא ליניארי. במכשירי UMZCH המשמשים בסביבה ביתית, מצב הגבלת האות עם הספק שנבחר נכון כמעט ולא מושג, ולכן מומלץ לשקול את האפשרות להשתמש בטכניקה המגבילה את רמת אות הרעש המקסימלית. במקרה זה, סביר להניח שההבדל בין מגברים עם בסיסי אלמנטים שונים יקטן באופן משמעותי. בנוסף, יש לקחת בחשבון שקיימים מספר פרמטרים קריטיים - פס תדר, מאפייני פאזה וחולפים, רמת רעש...

ספרות

Rakovsky V.V. מדידות בציוד הקלטת קול. - מ.: אמנות, 1962, עמ'. 336 - 353.
Ishutkin Yu M., Rakovsky V. V. מדידות בציוד להקלטה ושחזור צליל של סרטים. - מ.: אמנות, 1985, עמ'.
Shitov A.V., Belkin B.G. מאפיינים סטטיסטיים של אותות המייצגים צלילים טבעיים ויישומם בחקר מערכות אלקטרואקוסטיות. - הליכים של NIKFI, כרך א. 56, 1976
Rakovsky V.V. שיטה למדידת עיוותים לא ליניאריים בפונוגרמה רוחבית צילומית. אוטומטי. תַאֲרִיך מס' 136573 (1960) - בי"י, 1961, מס' 5.
RTM 19-17-72. סרטים 35 ו-16 מ"מ. תקנות טכנולוגיות לשיטת הפיצוי של הקלטת תשלילים, עיבוד צילומי, הדפסת חיוביות ובקרת איכות פונוגרמות צילום. - מ.: NIKFI, 1972.
Penkov G. Varhu נמדד על העקמומיות הלא ליניארית עם אות נייח אקראי. נמדד על עקומות לא ליניאריות עם סרט עבה מרעש רגיל. - חדשות על NIIKRA, כרך 6. - סופיה, 1966.
Zhuravlev V. M. שיטה למדידת עיוותים לא ליניאריים באמצעות פסי רעש. קנד. דיס. ליקי, 1967.
Belkin B. G., Bork A. A. הקשר בין מקדמי עיוות לא ליניארי הנמדד על רעש ואותות סינוסואידים. - טכנולוגיית קולנוע וטלוויזיה, 1968, מס' 7.
GOST 16122-78. רמקולים. שיטות של בדיקות אלקטרואקוסטיות.

מחבר: A.Syritso, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

יורד גשם יהלומים על אורנוס 01.02.2000

קבוצת פיזיקאים בראשות ר' בנדטי מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי (ארה"ב) הכפפה תערובת של מתאן, אמוניה ואדי מים ללחץ של 10-50 ג'יגה-פסקל בטמפרטורות של אלפיים עד שלושת אלפים קלווין. צצו פחמימנים ארוכי שרשרת, פחמן אמורפי ויהלומים קטנים.

התנאים הללו הם השוררים במעמקי האטמוספירה של אורנוס ונפטון. לכן, ההנחה היא כי הליבות המוצקות של כוכבי לכת אלה יורדים כל הזמן גבישי יהלומים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ שני קיווי ביום מצילים אותך מדיכאון

▪ מתג קישור אופטי בעל 80 ערוצים

▪ שתל עין ביונית

▪ השפעת המכוניות החשמליות על הסביבה

▪ נקרא הגיל המקסימלי של אדם

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר גלאי מתכות. בחירת מאמרים

▪ מאמר החמור של ולעם. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע נקרא הלחם עמוד החיים? תשובה מפורטת

▪ מאמר עורך מנהל. תיאור משרה

▪ מאמר טווח אנטנה מקוצר 160 מ' אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר פוקוס עם שישה ריבועים. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר