Kur zgjedh amplifikatorë, monitorë dhe pajisje të ngjashme, një person i papërvojë shpesh udhëhiqet nga tregues të tillë si reagimi i fuqisë dhe frekuencës. Njerëzit më të zgjuar janë të interesuar për vlerën e koeficientit të paraqitjeve harmonike. Dhe vetëm më të diturit përmendin shtrembërimin e ndërmodulimit. Edhe pse efekti i tyre i dëmshëm është më i madhi ndër të gjitha ato të listuara. Përveç kësaj, ato janë shumë të vështira për t'u matur dhe përcaktuar.
Hyrje
Fillimisht, le të fillojmë me një përkufizim. Kur një sinjal i formuar nga dy frekuenca aplikohet në hyrjen e një përforcuesi që nuk ka një përgjigje shumë lineare, kjo çon në gjenerimin e harmonikave (overtoneve). Për më tepër, në këtë marrin pjesë jo vetëm këta dy tregues, por edhe shuma dhe diferenca e tyre matematikore. Ky i fundit quhet shtrembërim intermodulimi.
E vogëlshembull
Le të themi se kemi një sinjal. Ai përbëhet nga dy frekuenca - 1000 dhe 1100 Hz. Kjo do të thotë se sinjalet me një frekuencë prej 2100 Hz (1000 + 1100) dhe 100 Hz (1100-1000) do të gjenerohen gjithashtu në daljen e amplifikatorit. Dhe këto janë vetëm derivate të harmonikave të rendit të parë!
Një shembull tjetër. Janë marrë dy frekuenca që ndryshojnë me një të pestën. Disi 1000 Hz dhe 1500 Hz. Në këtë rast, harmonikat e rendit të dytë do të jenë 2000 Hz dhe 3000 Hz, dhe e treta - 3000 Hz dhe 4500 Hz. Në raport me 1000 Hz, vlerat në 2000 Hz, 3000 Hz dhe 4500 Hz janë oktavë, duodecim dhe asnjë. Me 1500 Hz, gjërat janë pak më ndryshe. Në lidhje me të, harmonika e frekuencave në 2000 Hz, 3000 Hz dhe 4500 Hz është e katërta, oktavë dhe duodecim.
Duhet të theksohet se nuancat e prodhuara të të dy frekuencave të konsideruara korrespondojnë me tonet themelore. Megjithatë, kjo nuk është për t'u habitur duke pasur parasysh se të gjitha instrumentet muzikore prodhojnë harmoni natyrore kur përdoren.
Cilat janë tiparet e shtrembërimit të intermodulimit?
Specifikiteti i tyre qëndron në faktin se gjenerohen sinjale, frekuencat e të cilave janë shuma dhe diferenca e mbitoneve. Duhet të theksohet se kombinimet e prodhuara jo gjithmonë lidhen me vlerat e treguesve kryesorë. Për më tepër, me një shpërndarje komplekse spektrale të rezultateve, kjo jo vetëm që nuk çon në një pasurim të strukturës harmonike (siç është e mundur me ngjyrime të rendit të ulët), por gjithashtu fillon tëngjajnë me shtimin e zakonshëm të zhurmës.
Kjo është veçanërisht e vërtetë kur krijoni ose riprodhoni një sinjal kompleks muzikor. Matja e shtrembërimit të intermodulimit nënkupton një përpjekje për të përcaktuar shkallën e jolinearitetit të sistemit. Për shembull, në altoparlantët, efekte të ngjashme lindin për shkak të vlerave të ndryshme të elasticitetit të sistemit të lëvizshëm të shpërndarësit. Kjo vlen edhe për sjelljen e fushave magnetike në kushte të ndryshme ngacmimi. Rastësisht, altoparlanti është një shembull i mirë i një sistemi që shfaq sjellje të pabalancuar në nivele të ndryshme volumi.
Në fakt, kjo çon në shfaqjen e fenomeneve jolineare në daljen akustike prej saj. Nëse altoparlanti do të ishte një sistem me sjellje simetrike, atëherë nuk do të kishte parakushte të mundshme që të ndodhte shtrembërimi i ndërmodulimit. Nga kjo, meqë ra fjala, rezulton se nëse ka një harmonik në daljen e sistemit, atëherë duhet të ketë gjithmonë një jolinearitet të caktuar.
Çfarë përfundimi të ndërmjetëm mund të nxirret nga kjo?
Duke përmbledhur sa më sipër, duhet theksuar se shtrembërimi harmonik nuk demonstron shfaqjen e proceseve që çojnë në sisteme jo-muzikore. Për më tepër, një krahasim i drejtpërdrejtë i pajisjeve të ndryshme nga ky parametër mund të çojë në keqkuptime të rëndësishme për cilësinë e sinjaleve të gjeneruara.
Një shembull shumë domethënës është shtrembërimi i ndërmodulimit në amplifikatorë. Atje, shumë besojnë se ato me tuba kanë një tingull më të mirë se ato me tranzistor. Edhe pse këto të fundit gjenerojnë një rend të madhësisë më pak shtrembërim.
Rrethmatje dhe shtrembërim
Është tashmë e qartë se shtrembërimi i ndërmodulimit është një problem - real dhe i fshehur. Nëse detyra është ta zvogëloni atë, atëherë për këtë ju duhet të tendosni dhe të punoni, pasi e keni studiuar më parë. Rezultate të mira ka arritur elektroakustiku rus Alexander Voishvillo. Punimet e tij rekomandohen për studim nga kushdo që dëshiron të zgjerojë njohuritë e veta në këtë fushë. Para së gjithash, duhet theksuar se shtrembërimet shfaqen në varësi të frekuencës së gjeneruar.
Në këtë rast, tejkalimi i nivelit të pragut është i fiksuar. Kjo vërehet në ato raste kur fiksohen shtrembërimet intermoduluese të rendit të tretë, si dhe të dytë. Në çdo frekuencë të caktuar, niveli i harmonikëve mund të gjendet duke zbritur shtrembërimin nga niveli i përgjigjes, i cili vërehet në drejtimin boshtor.
Cilat janë metodat për matjen e shtrembërimit të intermodulimit?
Teoritë e lidhjes dhe probabilitetit, si dhe statistikat matematikore, përdoren si bazë. Ato plotësohen nga analiza spektrale, metoda për përafrimin e karakteristikave jolineare dhe simulimi kompjuterik i diagrameve me shumë rrugë. Nëse flasim për zgjidhje më specifike, atëherë këto janë:
- Metodë e bazuar në kompjuter për analizimin dhe llogaritjen e spektrit të sinjalit të daljes me përafrimin e karakteristikave të transferimit duke përdorur funksionet Bessel. Karakterizohet me saktësi të lartë, e cila varion nga 0.1 në 0.2dB.
- Grup metodash numerike-analitike për modelimin e diagrameve me shumë rrugë. Për shkak të risive të tyre, ato nuk janë bërë të përhapura, por qëndrueshmëria e tyre është konfirmuar nga studimet eksperimentale.
- Përdorimi i një sërë parametrash dhe modelesh të lobeve parazitare dhe kryesore të modeleve të rrezatimit polare dhe spektrale. Kjo përdoret gjerësisht me sistemet e komunikimit satelitor që ofrojnë shërbim në zonë.
Këto nuk janë të gjitha metodat për matjen e shtrembërimit të intermodulimit. Rruga e radios mund të karakterizohet nga prania e veçorive specifike që duhet të merren parasysh si gjatë kryerjes së punës ashtu edhe kur zgjidhet problemi i zvogëlimit të ndikimit.
Zgjidhje praktike mbrojtëse
Nuk ka asnjë përgjigje të vetme universale për këtë sfidë. Prandaj, referojuni:
- Korrigjues harduer-software i karakteristikave të transferimit. Kjo ju lejon të rrisni efikasitetin me 10-15%, ndërsa ulni konsumin e energjisë me 15-20%. Përveç kësaj, gjerësia e brezit të sistemit është rritur me 5%.
- Algoritme dhe programe të llogaritjes teorike, që lejojnë kontrollin e spektrit Raman dhe rrezatimit të rremë. Ato bëjnë të mundur arritjen e një rritje të efikasitetit të rrugëve të transmetimit me të njëjtën 10-15%, duke ulur konsumin e energjisë me 15-20%.
- Përdorimi i një metode të bazuar në kompjuter për analizimin e spektrit të kombinimit duke përdorur përafrimin me funksionet Bessel. Kjo zgjidhje ju lejon të llogaritni treguesit teorikë, të kontrolloni dhe zvogëloniemetimet parazitare në sistemet funksionale.
Dhe një sërë të tjerash. Përzgjidhet diçka specifike në varësi të qëllimeve që po ndiqen, si dhe duke u fokusuar në problemet aktuale.
Pak për punën praktike
Si të dëgjojmë shtrembërimin e intermodulimit në mënyrë që të reagojmë ndaj tij? Pse t'i matni ato fare? Duhet të theksohet se kjo nuk është një detyrë aq e lehtë sa mund të duket në shikim të parë. Madhësia e vlerave të shtrembërimit të intermodulimit varet nga diapazoni i frekuencës së sinjalit, niveli i tij absolut, kompleksiteti, raporti midis vlerës së pikut dhe mesatares, nga forma e valës, ndërveprimi midis faktorëve të përmendur dhe një sërë arsyesh të tjera. Prandaj, është e vështirë të maten vlerat. Në fund të fundit, ka procese ku disa frekuenca ndikojnë në gjenerimin e të tjerave. Dhe numri i variacioneve, thjesht teorikisht, mund t'i afrohet pafundësisë.
Një rol të rëndësishëm në vlerësim luan koeficienti i shtrembërimit të intermodulimit. Është një tregues i shtrembërimit të vazhdueshëm harmonik të amplifikatorit. Faktori i shtrembërimit të intermodulimit përdoret për të treguar se sa pjesë e sinjalit kryesor përbëhet nga gjenerata shtesë. Besohet se vlera e këtij treguesi nuk mund të kalojë 1%. Sa më i vogël të jetë, aq më e madhe besueshmëria e tingullit karakterizohet nga burimi. Përforcuesit e nivelit të lartë mburren me raporte që janë të qindtat e përqindjes ose edhe më pak.
Jo vetëm burime të vetme
Ndodhja e shtrembërimit nuk është e kufizuar në njëpika e formimit të tyre. Disa probleme lindin kur përpiqeni të kapni sinjale. Kështu shfaqet shtrembërimi i intermodulimit në marrës. Kjo është veçanërisht e vërtetë për pajisje të ndryshme radio. Në fund të fundit, është shumë e rëndësishme që ai të zvogëlojë nivelin e sinjalit të dobishëm, si dhe përkeqësimin e raportit të tij me zhurmën. Duhet të theksohet se ndërhyrja e fuqishme madje mund të ndërhyjë në punën në sinjalet fqinje. Në këtë rast, ata flasin për praninë e bisedave.
Ky fenomen ndodh kur sinjali dhe interferenca radio nuk përputhen me frekuencat e kanaleve kryesore dhe të ngjashme. Cila është natyra e këtij fenomeni? Crosstalk manifestohet si një rezultat i veçantë i ndërveprimit të komponentëve spektralë të ndërhyrjes së moduluar dhe sinjalit të dobishëm në jolinearitetet e marrësit. Dallimi përkeqësohet dhe në rast të problemeve të konsiderueshme, pritja normale bëhet e pamundur.
Mos harroni momentet e rëndësishme
Deformimi i ndërmodulimit tenton të kthehet në zhurmë të moduluar. Për të kuptuar thelbin e fenomenit, mjafton të imagjinoni situata kur dikush dëshiron të dëgjojë një sistem të mirë muzikor në shtëpi, dhe jashtë dritares ka një person që përdor plotësisht një sharrë elektrike me zinxhir për qëllimin e synuar. Niveli i zhurmës do të varet nga dendësia spektrale dhe zhurma e muzikës.
Megjithëse duhet theksuar se nuk ka asnjë lidhje të drejtpërdrejtë në këtë rast. Në prani të shtrembërimit të ndërmodulimit, depërtimi dhe qartësia e zërit do të humbasin. Në nivele të ulëta sinjali, detajet humbasin dhe gjithashtu humbasinbutësi karakteristike. Kjo është veçanërisht problematike për grupet e tunxhit dhe koret. Nëse një person është mësuar t'i dëgjojë drejtpërdrejt, atëherë kur përpiqeni të dëgjoni të njëjtat këngë përmes altoparlantit, mund të zhgënjeheni shumë.
Kjo sepse kur gjithçka përzihet dhe luhet përmes dy altoparlantëve, shtrembërimi bëhet shumë i dukshëm. Ndërsa nëse vendosni objekte në pika të ndryshme të hapësirës, atëherë numri i problemeve do të jetë një rend i madhësisë më i vogël.
Kërkim interesant
Dëshiroj të përmend rezultatet e hulumtimit që mund të merren me metodën e shumëfrekuencave. Ekziston një thelb që disa sinjale kalojnë nëpër sistem në të njëjtën kohë, të cilat kanë një ton të ndryshëm. Në këtë rast, frekuencat përzgjidhen bazuar në faktin se për të siguruar ndarjen maksimale të komponentëve të intermodulimit. Kjo ju lejon të kuptoni më saktë zonën e problemit.
Metoda me shumë frekuenca bëri të mundur zbulimin se në shumë raste sasia totale e shtrembërimit të intermodulimit të regjistruar tejkalon vlerën totale të faktorit të shtrembërimit jolinear katër herë. Nga kjo nxirret një përfundim i thjeshtë. Domethënë, ajo që shpesh konsiderohet si shtrembërim harmonik, në fakt, në një masë më të madhe përbëhet nga fenomene të natyrës ndërmoduluese. Në këtë rast, është shumë e lehtë të shpjegohet pse vlera e koeficientit nuk lidhet mirë me tingullin real, i cili perceptohet nga veshi.
Përfundim
Kjo është në thelb gjithçka që duhet të dini rreth shtrembërimit të intermodulimit për një person mesatar. Duhet theksuar se kjo temë është shumë e gjerë dhe mbulon shumë fusha, madje edhe hapësirë! Por sasia e madhe e njohurive me të cilat mund të njiheni do të jetë me interes vetëm për specialistët e specializuar që janë të angazhuar në kërkime dhe kërkime serioze.
