Quan escolliu amplificadors, monitors i equips similars, una persona sense experiència sovint es guia per indicadors com la potència i la resposta de freqüència. Les persones més intel·ligents estan interessades en el valor del coeficient de presentacions harmòniques. I només els més coneixedors esmenten la distorsió d'intermodulació. Encara que el seu efecte perjudicial és el més gran entre tots els enumerats. A més, són molt difícils de mesurar i definir.
Introducció
Inicialment, comencem amb una definició. Quan s'aplica un senyal format a partir de dues freqüències a l'entrada d'un amplificador que no té una resposta molt lineal, això comporta la generació d'harmònics (armònics). A més, no només aquests dos indicadors participen en això, sinó també la seva suma i diferència matemàtica. Aquesta última s'anomena distorsió d'intermodulació.
Petitexemple
Diguem que tenim un senyal. Consta de dues freqüències: 1000 i 1100 Hz. Això significa que també es generaran senyals amb una freqüència de 2100 Hz (1000 + 1100) i 100 Hz (1100-1000) a la sortida de l'amplificador. I aquestes només són derivades dels harmònics de primer ordre!
Un exemple més. Es prenen dues freqüències que difereixen en una cinquena part. D'alguna manera 1000 Hz i 1500 Hz. En aquest cas, els harmònics de segon ordre seran de 2000 Hz i 3000 Hz, i el tercer - 3000 Hz i 4500 Hz. En relació a 1000 Hz, els valors a 2000 Hz, 3000 Hz i 4500 Hz són octava, duodecim i cap. Amb 1500 Hz, les coses són una mica diferents. En relació amb ell, l'harmònic de freqüències a 2000 Hz, 3000 Hz i 4500 Hz és la quarta, octava i duodecim.
S'ha de tenir en compte que els armònics produïts d'ambdues freqüències considerades corresponen als tons fonamentals. Tanmateix, això no és sorprenent, ja que tots els instruments musicals produeixen harmònics naturals quan s'utilitzen.
Quines són les característiques de la distorsió d'intermodulació?
La seva especificitat rau en el fet que es generen senyals, les freqüències dels quals són la suma i diferència d'armònics. Cal tenir en compte que les combinacions produïdes no sempre es correlacionen amb els valors dels principals indicadors. A més, amb una distribució espectral complexa dels resultats, això no només no condueix a un enriquiment de l'estructura harmònica (com és possible amb els armònics d'ordre baix), sinó que també comença as'assembla a l'addició habitual de soroll.
Això és especialment cert quan es crea o reprodueix un senyal musical complex. La mesura de la distorsió d'intermodulació implica un intent de determinar el grau de no linealitat del sistema. Per exemple, en els altaveus, es produeixen efectes similars a causa de diferents valors d'elasticitat del sistema de difusor mòbil. Això també s'aplica al comportament dels camps magnètics en diferents condicions d'excitació. Per cert, l' altaveu és un bon exemple d'un sistema que presenta un comportament desequilibrat a diferents nivells de volum.
En realitat, això condueix a l'aparició de fenòmens no lineals a la sortida acústica d'aquest. Si l' altaveu fos un sistema amb un comportament simètric, no hi hauria prerequisits possibles perquè es produeixi una distorsió d'intermodulació. A partir d'això, per cert, resulta que si hi ha un harmònic a la sortida del sistema, sempre hi ha d'haver una certa no linealitat.
Quina conclusió intermèdia es pot extreure d'això?
Resumint l'anterior, cal tenir en compte que la distorsió harmònica no demostra l'aparició de processos que condueixen a sistemes no musicals. A més, una comparació directa de diversos dispositius mitjançant aquest paràmetre pot generar idees errònies significatives sobre la qualitat dels senyals generats.
Un exemple molt enriquidor és la distorsió d'intermodulació als amplificadors. Allà, molts creuen que els tubs tenen un so millor que els de transistors. Encara que aquests últims generen un ordre de magnitud menys distorsionat.
Sobremesura i distorsió
Ja està clar que la distorsió d'intermodulació és un problema real i ocult. Si la tasca és reduir-lo, per això cal esforçar-se i treballar, havent-ho estudiat prèviament. L'electroacústica rus Alexander Voishvillo va aconseguir bons resultats. Les seves obres són recomanades per a l'estudi de qualsevol persona que vulgui ampliar els seus propis coneixements en aquesta àrea. En primer lloc, cal tenir en compte que apareixen distorsions en funció de la freqüència generada.
En aquest cas, es corregeix la superació del nivell llindar. Això s'observa en aquells casos en què es fixen distorsions d'intermodulació del tercer ordre, així com del segon. A qualsevol freqüència donada, el nivell d'harmònics es pot trobar restant la distorsió del nivell de la resposta, que s'observa en la direcció axial.
Quins són els mètodes per mesurar la distorsió d'intermodulació?
Les teories de la connexió i la probabilitat, així com les estadístiques matemàtiques, s'utilitzen com a base. Es complementen amb anàlisi espectral, mètodes per aproximar característiques no lineals i simulació per ordinador de diagrames de camins múltiples. Si parlem de solucions més específiques, aquestes són:
- Mètode basat en ordinador per analitzar i calcular l'espectre del senyal de sortida amb l'aproximació de les característiques de transferència mitjançant funcions de Bessel. Es caracteritza per una alta precisió, que oscil·la entre 0,1 i 0,2dB.
- Grup de mètodes numèrics analítics per modelar diagrames de camins múltiples. A causa de la seva novetat, no s'han generalitzat, però la seva viabilitat ha estat confirmada per estudis experimentals.
- Utilitzar una sèrie de paràmetres i models de lòbuls paràsits i principals de patrons de radiació polar i espectral. S'utilitza àmpliament amb els sistemes de comunicació per satèl·lit que proporcionen servei d'àrea.
Aquests no són tots els mètodes per mesurar la distorsió d'intermodulació. El camí de la ràdio es pot caracteritzar per la presència de característiques específiques que s'han de tenir en compte tant a l'hora de realitzar el treball com a l'hora de resoldre el problema de reduir la influència.
Solucions pràctiques de protecció
No hi ha una única resposta universal a aquest repte. Per tant, consulteu:
- Maquinari-programari corrector de característiques de transferència. Permet augmentar l'eficiència en un 10-15%, alhora que redueix el consum d'energia en un 15-20%. A més, l'amplada de banda del sistema augmenta un 5%.
- Algorismes i programes de càlcul teòric, que permeten controlar l'espectre Raman i la radiació espúrea. Permeten aconseguir un augment de l'eficiència de les vies de transmissió en el mateix 10-15%, reduint el consum d'energia en un 15-20%.
- Ús d'un mètode basat en ordinador per analitzar l'espectre combinat mitjançant l'aproximació per funcions de Bessel. Aquesta solució permet calcular indicadors teòrics, controlar i reduiremissions parasitàries en sistemes en funcionament.
I una sèrie d' altres. Es selecciona alguna cosa específica en funció dels objectius que es persegueixen, així com de centrar-se en els problemes actuals.
Una mica sobre el treball pràctic
Com escoltar la distorsió d'intermodulació per reaccionar-hi? Per què mesurar-los del tot? Cal tenir en compte que aquesta no és una tasca tan fàcil com podria semblar a primera vista. La magnitud dels valors de distorsió d'intermodulació depèn del rang de freqüències del senyal, el seu nivell absolut, la complexitat, la relació entre el valor màxim i mitjà, la forma d'ona, la interacció entre els factors esmentats i una sèrie d' altres raons. Per tant, és difícil mesurar els valors. Al cap i a la fi, hi ha processos on unes freqüències afecten la generació d' altres. I el nombre de variacions, purament teòricament, pot apropar-se a l'infinit.
El coeficient de distorsió d'intermodulació té un paper important en l'avaluació. És un indicador de la distorsió harmònica en curs de l'amplificador. El factor de distorsió d'intermodulació s'utilitza per mostrar quant del senyal principal està format per generacions addicionals. Es creu que el valor d'aquest indicador no pot superar l'1%. Com més petit és, més gran és la fidelitat del so que es caracteritza per la font. Els amplificadors de gamma alta tenen proporcions que són centèsimes de per cent o fins i tot menys.
No només fonts individuals
L'aparició de distorsió no es limita a unapunt de la seva formació. Quan s'intenta captar senyals, sorgeixen alguns problemes. Així és com apareix la distorsió d'intermodulació en els receptors. Això és especialment cert per a diversos equips de ràdio. Després de tot, és molt rellevant que redueixi el nivell del senyal útil, així com el deteriorament de la seva relació amb el soroll. Cal tenir en compte que una interferència potent fins i tot pot interferir amb el treball en senyals veïns. En aquest cas, parlen de la presència de la diafonia.
Aquest fenomen es produeix quan el senyal i la interferència de ràdio no coincideixen amb les freqüències dels canals principals i similars. Quina és la naturalesa d'aquest fenomen? La diafonia es manifesta com un resultat particular de la interacció dels components espectrals de la interferència modulada i el senyal útil sobre les no linealitats del receptor. La distinció es deteriora i, en cas de problemes importants, la recepció normal es fa impossible.
Recorda els moments importants
La distorsió d'intermodulació tendeix a convertir-se en soroll modulat. Per entendre l'essència del fenomen, n'hi ha prou d'imaginar situacions en què algú vol escoltar un bon sistema de música a casa, i fora de la finestra hi ha una persona que maneja completament una motoserra per al seu propòsit. El nivell de soroll dependrà de la densitat espectral i la intensitat de la música.
Tot i que cal tenir en compte que no hi ha cap relació directa en aquest cas. En presència de distorsió d'intermodulació, es perdrà la visió i la claredat del so. A nivells de senyal baixos, es perden detalls i també es perdenlleugeresa característica. Això és especialment problemàtic per a bandes de música i cors. Si una persona està acostumada a escoltar-los en directe, quan intenteu escoltar les mateixes cançons per l' altaveu, podeu estar molt decebut.
Això és perquè quan tot es barreja i es reprodueix a través de dos altaveus, la distorsió es fa molt evident. Mentre que si col·loqueu objectes en diferents punts de l'espai, el nombre de problemes serà un ordre de magnitud més petit.
Recerca interessant
M'agradaria esmentar els resultats de la recerca que es poden obtenir pel mètode multifreqüència. Hi ha l'essència que es fan passar diversos senyals al mateix temps pel sistema, que tenen un to diferent. En aquest cas, les freqüències es seleccionen en funció del fet que per garantir la màxima separació dels components d'intermodulació. Això us permet entendre amb més precisió l'àrea del problema.
El mètode multifreqüència va permetre esbrinar que, en molts casos, la quantitat total de distorsió d'intermodulació registrada supera quatre vegades el valor total del factor de distorsió no lineal. D'això se'n treu una simple conclusió. És a dir, el que sovint es considera una distorsió harmònica, de fet, en major mesura consisteix en fenòmens de naturalesa d'intermodulació. En aquest cas, és molt fàcil explicar per què el valor del coeficient no es correlaciona bé amb el so real, que es percep per l'oïda.
Conclusió
Això és bàsicament tot el que necessites saber sobre la distorsió d'intermodulació per a la persona mitjana. Cal tenir en compte que aquest tema és molt ampli i abasta molts àmbits, fins i tot l'espai! Però la gran quantitat de coneixements que us podeu familiaritzar només interessarà als especialistes especialitzats que es dediquen a investigacions i investigacions serioses.
