Saat memilih amplifier, monitor, dan peralatan serupa, orang yang tidak berpengalaman sering kali dipandu oleh indikator seperti respons daya dan frekuensi. Orang yang lebih cerdas tertarik pada nilai koefisien presentasi harmonik. Dan hanya distorsi intermodulasi yang paling luas menyebutkan. Meskipun efek merugikan mereka adalah yang terbesar di antara semua yang terdaftar. Selain itu, mereka sangat sulit untuk diukur dan didefinisikan.
Pengantar
Awalnya, mari kita mulai dengan definisi. Ketika sinyal yang terbentuk dari dua frekuensi diterapkan pada input penguat yang tidak memiliki respons yang sangat linier, ini mengarah pada pembangkitan harmonik (nada tambahan). Selain itu, tidak hanya kedua indikator ini yang ambil bagian dalam hal ini, tetapi juga jumlah dan perbedaan matematisnya. Yang terakhir ini disebut distorsi intermodulasi.
Kecilcontoh
Katakanlah kita memiliki sinyal. Ini terdiri dari dua frekuensi - 1000 dan 1100 Hz. Artinya sinyal dengan frekuensi 2100 Hz (1000+1100) dan 100 Hz (1100-1000) juga akan dibangkitkan pada keluaran penguat. Dan ini hanya turunan dari harmonik orde pertama!
Satu contoh lagi. Dua frekuensi diambil yang berbeda seperlima. Entah bagaimana 1000 Hz dan 1500 Hz. Dalam hal ini, harmonik orde kedua adalah 2000 Hz dan 3000 Hz, dan yang ketiga - 3000 Hz dan 4500 Hz. Relatif terhadap 1000 Hz, nilai pada 2000 Hz, 3000 Hz dan 4500 Hz adalah oktaf, duodecim dan tidak ada. Dengan 1500 Hz, semuanya sedikit berbeda. Sehubungan dengan itu, harmonik frekuensi pada 2000 Hz, 3000 Hz dan 4500 Hz adalah yang keempat, oktaf dan duodecim.
Perlu dicatat bahwa nada tambahan yang dihasilkan dari kedua frekuensi yang dipertimbangkan sesuai dengan nada dasar. Namun, hal ini tidak mengherankan mengingat semua alat musik menghasilkan harmonik alami saat digunakan.
Apa saja ciri-ciri distorsi intermodulasi?
Kekhususan mereka terletak pada kenyataan bahwa sinyal dihasilkan, frekuensi yang merupakan jumlah dan perbedaan nada. Perlu dicatat bahwa kombinasi yang dihasilkan tidak selalu berkorelasi dengan nilai indikator utama. Selain itu, dengan distribusi spektral yang kompleks dari hasil, ini tidak hanya tidak mengarah pada pengayaan struktur harmonik (sebagaimana mungkin dengan nada orde rendah), tetapi juga mulaimenyerupai penambahan noise biasa.
Hal ini terutama berlaku saat membuat atau mereproduksi sinyal musik yang kompleks. Pengukuran distorsi intermodulasi menyiratkan upaya untuk menentukan tingkat non-linearitas sistem. Misalnya, pada pengeras suara, efek serupa muncul karena nilai elastisitas yang berbeda dari sistem diffuser bergerak. Ini juga berlaku untuk perilaku medan magnet di bawah kondisi eksitasi yang berbeda. Kebetulan, loudspeaker adalah contoh yang baik dari sistem yang menunjukkan perilaku tidak seimbang pada tingkat volume yang berbeda.
Sebenarnya, ini mengarah pada munculnya fenomena nonlinier pada keluaran akustik darinya. Jika loudspeaker adalah sistem dengan perilaku simetris, maka tidak akan ada prasyarat yang memungkinkan terjadinya distorsi intermodulasi. Omong-omong, dari sini, ternyata jika ada harmonik pada keluaran sistem, maka pasti selalu ada non-linearitas tertentu.
Kesimpulan antara apa yang dapat ditarik dari ini?
Meringkas di atas, perlu dicatat bahwa distorsi harmonik tidak menunjukkan terjadinya proses yang mengarah ke sistem non-musik. Selain itu, perbandingan langsung berbagai perangkat dengan parameter ini dapat menyebabkan kesalahpahaman yang signifikan tentang kualitas sinyal yang dihasilkan.
Salah satu contoh yang sangat jelas adalah distorsi intermodulasi pada amplifier. Di sana, banyak yang percaya bahwa yang tabung memiliki suara yang lebih baik daripada yang transistor. Meskipun yang terakhir menghasilkan urutan besarnya lebih sedikit distorsi.
Tentangpengukuran dan distorsi
Sudah jelas bahwa distorsi intermodulasi adalah masalah - nyata dan tersembunyi. Jika tugasnya adalah menguranginya, maka untuk ini Anda harus berusaha dan bekerja, setelah mempelajarinya sebelumnya. Hasil yang baik dicapai oleh elektro-akustikus Rusia Alexander Voishvillo. Karya-karyanya direkomendasikan untuk dipelajari oleh siapa saja yang ingin memperluas pengetahuan mereka sendiri di bidang ini. Pertama-tama, perlu diperhatikan bahwa distorsi muncul tergantung pada frekuensi yang dihasilkan.
Dalam hal ini, melebihi level ambang sudah diperbaiki. Ini diamati dalam kasus-kasus ketika distorsi intermodulasi dari orde ketiga, serta yang kedua, diperbaiki. Pada frekuensi tertentu, tingkat harmonik dapat ditemukan dengan mengurangkan distorsi dari tingkat respons, yang diamati pada arah aksial.
Apa metode untuk mengukur distorsi intermodulasi?
Teori koneksi dan probabilitas, serta statistik matematika, digunakan sebagai dasar. Mereka dilengkapi dengan analisis spektral, metode untuk mendekati karakteristik nonlinier, dan simulasi komputer dari diagram multipath. Jika kita berbicara tentang solusi yang lebih spesifik, maka ini adalah:
- Metode berbasis komputer untuk menganalisis dan menghitung spektrum sinyal keluaran dengan pendekatan karakteristik transfer menggunakan fungsi Bessel. Ini ditandai dengan akurasi tinggi, yang berkisar dari 0,1 hingga 0,2dB.
- Grup metode numerik-analitis untuk pemodelan diagram multipath. Karena kebaruannya, mereka belum tersebar luas, tetapi viabilitasnya telah dikonfirmasi oleh studi eksperimental.
- Menggunakan serangkaian parameter dan model parasit dan lobus utama pola radiasi kutub dan spektral. Ini banyak digunakan dengan sistem komunikasi satelit yang menyediakan layanan area.
Ini tidak semua metode untuk mengukur distorsi intermodulasi. Jalur radio dapat ditandai dengan adanya fitur khusus yang harus diperhitungkan baik saat melakukan pekerjaan maupun saat menyelesaikan masalah pengurangan pengaruh.
Solusi perlindungan praktis
Tidak ada jawaban universal tunggal untuk tantangan ini. Oleh karena itu, lihat:
- Hardware-software korektor karakteristik transfer. Hal ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan efisiensi sebesar 10-15%, sekaligus mengurangi konsumsi energi sebesar 15-20%. Selain itu, bandwidth sistem meningkat sebesar 5%.
- Algoritma dan program perhitungan teoretis, memungkinkan untuk mengontrol spektrum Raman dan radiasi palsu. Mereka memungkinkan untuk mencapai peningkatan efisiensi jalur transmisi sebesar 10-15% yang sama, mengurangi konsumsi energi sebesar 15-20%.
- Menggunakan metode berbasis komputer untuk menganalisis spektrum kombinasi menggunakan pendekatan dengan fungsi Bessel. Solusi ini memungkinkan Anda menghitung indikator teoretis, mengontrol, dan mengurangiemisi parasit dalam sistem yang berfungsi.
Dan sejumlah lainnya. Sesuatu yang spesifik dipilih tergantung pada tujuan apa yang sedang dikejar, serta fokus pada masalah saat ini.
Sedikit tentang kerja praktek
Bagaimana cara mendengarkan distorsi intermodulasi untuk bereaksi? Mengapa mengukurnya sama sekali? Perlu dicatat bahwa ini bukan tugas yang mudah seperti yang terlihat pada pandangan pertama. Besarnya nilai distorsi intermodulasi tergantung pada rentang frekuensi sinyal, tingkat absolutnya, kompleksitasnya, rasio antara nilai puncak dan rata-rata, pada bentuk gelombang, interaksi antara faktor-faktor yang disebutkan dan sejumlah alasan lainnya. Oleh karena itu, sulit untuk mengukur nilai. Lagi pula, ada proses di mana beberapa frekuensi mempengaruhi generasi yang lain. Dan jumlah variasi, murni secara teoritis, dapat mendekati tak terhingga.
Peran penting dalam penilaian dimainkan oleh koefisien distorsi intermodulasi. Ini adalah indikator distorsi harmonik yang sedang berlangsung dari amplifier. Faktor distorsi intermodulasi digunakan untuk menunjukkan seberapa banyak sinyal utama terdiri dari generasi tambahan. Diyakini bahwa nilai indikator ini tidak boleh melebihi 1%. Semakin kecil, semakin besar kesetiaan suara yang dicirikan oleh sumbernya. Amplifier kelas atas membanggakan rasio yang seperseratus persen atau bahkan kurang.
Tidak hanya sumber tunggal
Terjadinya distorsi tidak terbatas pada satutitik pembentukan mereka. Masalah tertentu muncul saat mencoba menangkap sinyal. Ini adalah bagaimana distorsi intermodulasi muncul di penerima. Hal ini terutama berlaku untuk berbagai peralatan radio. Lagi pula, sangat relevan untuk mengurangi level sinyal yang berguna, serta penurunan rasionya dengan noise. Perlu dicatat bahwa interferensi yang kuat bahkan dapat mengganggu kerja pada sinyal tetangga. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang adanya crosstalk.
Fenomena ini terjadi ketika sinyal dan interferensi radio tidak sesuai dengan frekuensi saluran utama dan saluran sejenis. Apa sifat dari fenomena ini? Crosstalk memanifestasikan dirinya sebagai hasil tertentu dari interaksi komponen spektral dari gangguan termodulasi dan sinyal yang berguna pada nonlinier penerima. Perbedaan memburuk, dan dalam kasus masalah yang signifikan, penerimaan normal menjadi tidak mungkin.
Ingat momen penting
Distorsi intermodulasi cenderung berubah menjadi noise termodulasi. Untuk memahami esensi dari fenomena tersebut, cukup membayangkan situasi ketika seseorang ingin mendengarkan sistem musik yang bagus di rumah, dan di luar jendela ada seseorang yang sepenuhnya menggunakan gergaji untuk tujuan yang dimaksudkan. Tingkat kebisingan akan tergantung pada kepadatan spektrum dan kenyaringan musik.
Meskipun perlu dicatat bahwa tidak ada hubungan langsung dalam kasus ini. Dengan adanya distorsi intermodulasi, wawasan dan kejernihan suara akan hilang. Pada level sinyal rendah, detail hilang, dan juga hilangringan yang khas. Hal ini terutama bermasalah untuk band dan paduan suara kuningan. Jika seseorang terbiasa mendengarkannya secara langsung, maka ketika mencoba mendengarkan lagu yang sama melalui pengeras suara, Anda bisa sangat kecewa.
Ini karena ketika semuanya dicampur dan dimainkan melalui dua speaker, distorsi menjadi sangat jelas. Sedangkan jika Anda menempatkan objek pada titik yang berbeda dalam ruang, maka jumlah masalah akan menjadi urutan besarnya lebih kecil.
Penelitian yang menarik
Saya ingin menyebutkan hasil penelitian yang dapat diperoleh dengan metode multifrekuensi. Ada esensi bahwa beberapa sinyal dilewatkan melalui sistem pada saat yang sama, yang memiliki nada yang berbeda. Dalam hal ini, frekuensi dipilih berdasarkan fakta bahwa untuk memastikan pemisahan maksimum dari komponen intermodulasi. Hal ini memungkinkan Anda untuk lebih akurat memahami area masalah.
Metode multi-frekuensi memungkinkan untuk mengetahui bahwa dalam banyak kasus, jumlah total distorsi intermodulasi yang direkam melebihi nilai total faktor distorsi nonlinier sebanyak empat kali. Dari sini ditarik kesimpulan sederhana. Yaitu, apa yang sering dianggap sebagai distorsi harmonik, pada kenyataannya, sebagian besar terdiri dari fenomena yang bersifat intermodulasi. Dalam hal ini, sangat mudah untuk menjelaskan mengapa nilai koefisien tidak berkorelasi baik dengan suara sebenarnya, yang dirasakan oleh telinga.
Kesimpulan
Pada dasarnya hanya itu yang perlu Anda ketahui tentang distorsi intermodulasi pada orang kebanyakan. Perlu dicatat bahwa topik ini sangat luas dan mencakup banyak bidang, bahkan ruang! Tetapi sejumlah besar pengetahuan yang dapat Anda kenali hanya akan menarik bagi spesialis khusus yang terlibat dalam penelitian dan penelitian serius.
