عند اختيار مكبرات الصوت والشاشات والمعدات المماثلة ، غالبًا ما يسترشد الشخص عديم الخبرة بمؤشرات مثل استجابة الطاقة والتردد. يهتم الأشخاص الأكثر ذكاءً بقيمة معامل العروض التوافقية. وفقط الأكثر دراية ذكر تشويه التضمين البيني. على الرغم من أن تأثيرها الضار هو الأكبر بين كل تلك المدرجة. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب جدًا قياسها وتعريفها.
مقدمة
في البداية ، لنبدأ بتعريف. عندما يتم تطبيق إشارة مكونة من ترددين على إدخال مضخم لا يحتوي على استجابة خطية للغاية ، فإن هذا يؤدي إلى توليد التوافقيات (الإيحاءات). علاوة على ذلك ، لا يشارك هذان المؤشران فقط في هذا ، ولكن أيضًا مجموعهما الرياضي والاختلاف. يسمى هذا الأخير تشويه التشكيل البيني.
صغيرالمثال
لنفترض أن لدينا إشارة. يتكون من ترددين - 1000 و 1100 هرتز. هذا يعني أنه سيتم أيضًا إنشاء إشارات بتردد 2100 هرتز (1000 + 1100) و 100 هرتز (1100-1000) عند خرج مكبر الصوت. وهذه فقط مشتقات من التوافقيات من الدرجة الأولى!
مثال آخر. يتم أخذ ترددين يختلفان بمقدار الخمس. بطريقة ما 1000 هرتز و 1500 هرتز. في هذه الحالة ، ستكون التوافقيات من الدرجة الثانية 2000 هرتز و 3000 هرتز ، والثالثة - 3000 هرتز و 4500 هرتز. بالنسبة إلى 1000 هرتز ، فإن القيم عند 2000 هرتز و 3000 هرتز و 4500 هرتز هي الأوكتاف والاثني عشر ولا شيء. مع 1500 هرتز ، تختلف الأمور قليلاً. فيما يتعلق به ، فإن توافقي الترددات عند 2000 هرتز و 3000 هرتز و 4500 هرتز هو الرابع ، الأوكتاف والاثني عشر.
وتجدر الإشارة إلى أن النغمات الناتجة لكل من الترددات المدروسة تتوافق مع النغمات الأساسية. ومع ذلك ، هذا ليس مفاجئًا نظرًا لأن جميع الآلات الموسيقية تنتج توافقيات طبيعية عند استخدامها.
ما هي ميزات تشويه التشكيل البيني؟
خصوصيتها تكمن في حقيقة أن الإشارات يتم إنشاؤها ، وتردداتها هي مجموع النغمات واختلافها. وتجدر الإشارة إلى أن المجموعات المنتجة لا ترتبط دائمًا بقيم المؤشرات الرئيسية. علاوة على ذلك ، مع التوزيع الطيفي المعقد للنتائج ، فإن هذا لا يؤدي فقط إلى إثراء البنية التوافقية (كما هو ممكن مع النغمات منخفضة الترتيب) ، بل يبدأ أيضًا فيتشبه إضافة الضوضاء المعتادة.
هذا صحيح بشكل خاص عند إنشاء أو إعادة إنتاج إشارة موسيقية معقدة. يشير قياس تشوه التشكيل البيني إلى محاولة تحديد درجة اللاخطية للنظام. على سبيل المثال ، في مكبرات الصوت ، تظهر تأثيرات مماثلة بسبب القيم المختلفة لمرونة نظام الناشر المتحرك. ينطبق هذا أيضًا على سلوك المجالات المغناطيسية في ظل ظروف الإثارة المختلفة. بالمناسبة ، يعد مكبر الصوت مثالًا جيدًا لنظام يعرض سلوكًا غير متوازن عند مستويات صوت مختلفة.
في الواقع ، هذا يؤدي إلى ظهور ظواهر غير خطية في الإخراج الصوتي منها. إذا كان مكبر الصوت عبارة عن نظام له سلوك متماثل ، فلن تكون هناك متطلبات مسبقة محتملة لحدوث تشوه التشكيل البيني. من هذا ، بالمناسبة ، اتضح أنه إذا كان هناك توافقي عند خرج النظام ، فيجب أن يكون هناك دائمًا بعض اللاخطية.
ما هو الاستنتاج الوسيط الذي يمكن استخلاصه من هذا؟
تلخيصًا لما سبق ، تجدر الإشارة إلى أن التشويه التوافقي لا يوضح حدوث عمليات تؤدي إلى أنظمة غير موسيقية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤدي المقارنة المباشرة بين الأجهزة المختلفة بواسطة هذه المعلمة إلى مفاهيم خاطئة كبيرة حول جودة الإشارات المتولدة.
أحد الأمثلة الواضحة للغاية هو تشويه التشكيل البيني في مكبرات الصوت. هناك ، يعتقد الكثيرون أن صوت الأنابيب أفضل من صوت الترانزستور. على الرغم من أن هذا الأخير يولد تشويهاً أقل من حيث الحجم.
حولالقياس والتشويه
من الواضح بالفعل أن تشويه التشكيل البيني يمثل مشكلة - حقيقية وخفية. إذا كانت المهمة هي تقليلها ، فعليك أن تجهدها وتعمل ، بعد أن درستها مسبقًا. تم تحقيق نتائج جيدة من قبل خبير الصوتيات الروسي ألكسندر فويشفيلو. يوصى بدراسة أعماله من قبل أي شخص يريد توسيع معرفته في هذا المجال. بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن التشوهات تظهر اعتمادًا على التردد المتولد.
في هذه الحالة ، يتم إصلاح تجاوز مستوى العتبة. ويلاحظ هذا في تلك الحالات عندما يتم إصلاح تشوهات التضمين البيني من الدرجة الثالثة ، وكذلك الثانية. عند أي تردد معين ، يمكن إيجاد مستوى التوافقيات عن طريق طرح التشويه من مستوى الاستجابة ، والذي يتم ملاحظته في الاتجاه المحوري.
ما هي طرق قياس تشوه التشكيل البيني؟
نظريات الاتصال والاحتمال ، وكذلك الإحصاء الرياضي ، تستخدم كأساس. يتم استكمالها بالتحليل الطيفي ، وطرق تقريب الخصائص غير الخطية ، والمحاكاة الحاسوبية للمخططات متعددة المسارات. إذا تحدثنا عن حلول أكثر تحديدًا ، فهذه هي:
- طريقة تعتمد على الكمبيوتر لتحليل وحساب طيف إشارة الخرج مع تقريب خصائص النقل باستخدام وظائف Bessel. يتميز بالدقة العالية التي تتراوح من 0.1 إلى 0.2ديسيبل.
- مجموعة من الأساليب العددية التحليلية لنمذجة المخططات متعددة المسارات. بسبب حداثتها ، لم تنتشر على نطاق واسع ، لكن تم تأكيد جدواها من خلال الدراسات التجريبية.
- استخدام مجموعة من المعلمات والنماذج من الفصوص الطفيلية والرئيسية لأنماط الإشعاع القطبي والطيفي. يستخدم هذا على نطاق واسع مع أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية التي توفر خدمة المنطقة.
هذه ليست كل الطرق لقياس تشوه التشكيل البيني. يمكن أن يتميز مسار الراديو بوجود ميزات محددة يجب مراعاتها عند إجراء العمل وعند حل مشكلة تقليل التأثير.
حلول حماية عملية
لا توجد إجابة عالمية واحدة لهذا التحدي. لذلك ، راجع:
- مصحح برامج الأجهزة لخصائص النقل. يسمح لك بزيادة الكفاءة بنسبة 10-15٪ ، مع تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 15-20٪. بالإضافة إلى ذلك ، يتم زيادة عرض النطاق الترددي للنظام بنسبة 5٪.
- خوارزميات وبرامج الحساب النظري ، مما يسمح بالتحكم في طيف رامان والإشعاع الهامشي. إنها تجعل من الممكن تحقيق زيادة في كفاءة مسارات النقل بنسبة 10-15٪ نفسها ، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15-20٪.
- استخدام طريقة قائمة على الكمبيوتر لتحليل الطيف المركب باستخدام التقريب بوظائف Bessel. يتيح لك هذا الحل حساب المؤشرات النظرية والتحكم والتقليلالانبعاثات الطفيلية في أنظمة التشغيل.
وعدد غيره. يتم تحديد شيء معين بناءً على الأهداف التي يتم السعي إليها ، بالإضافة إلى التركيز على المشكلات الحالية.
قليلا عن العمل العملي
كيف تستمع إلى تشويه التشكيل البيني لكي تتفاعل معه؟ لماذا تقيسهم على الإطلاق؟ وتجدر الإشارة إلى أن هذه ليست مهمة سهلة كما قد تبدو للوهلة الأولى. يعتمد حجم قيم تشوه التشكيل البيني على مدى تردد الإشارة ، ومستواها المطلق ، وتعقيدها ، والنسبة بين الذروة والقيمة المتوسطة ، على شكل الموجة ، والتفاعل بين العوامل المذكورة وعدد من الأسباب الأخرى. لذلك ، من الصعب قياس القيم. بعد كل شيء ، هناك عمليات تؤثر فيها بعض الترددات على توليد ترددات أخرى. وعدد الاختلافات ، من الناحية النظرية البحتة ، يمكن أن يقترب من اللانهاية.
يلعب معامل تشويه التشكيل البيني دورًا مهمًا في التقييم. إنه مؤشر على التشويه التوافقي المستمر لمكبر الصوت. يُستخدم عامل تشويه التشكيل البيني لإظهار مقدار الإشارة الرئيسية التي تتكون من أجيال إضافية. ويعتقد أن قيمة هذا المؤشر لا يمكن أن تتجاوز 1٪. كلما كان أصغر ، زادت دقة الصوت التي يتميز بها المصدر. تتميز مكبرات الصوت المتطورة بنسب تشكل جزءًا من المئات من المائة أو حتى أقل.
ليس فقط مصادر فردية
حدوث تشويه لا يقتصر على واحدنقطة تكوينهم. تنشأ مشاكل معينة عند محاولة التقاط الإشارات. هذه هي الطريقة التي يظهر بها تشوه التشكيل البيني في المستقبلات. هذا ينطبق بشكل خاص على معدات الراديو المختلفة. بعد كل شيء ، من المناسب جدًا تقليل مستوى الإشارة المفيدة ، فضلاً عن تدهور نسبتها مع الضوضاء. وتجدر الإشارة إلى أن التداخل القوي يمكن أن يتداخل مع العمل على الإشارات المجاورة. في هذه الحالة يتحدثون عن وجود الحديث المتبادل
تحدث هذه الظاهرة عندما لا تتطابق الإشارة والتداخل اللاسلكي مع ترددات القنوات الرئيسية والقنوات المماثلة. ما هي طبيعة هذه الظاهرة؟ يتجلى الحديث المتبادل كنتيجة معينة لتفاعل المكونات الطيفية للتداخل المشكل والإشارة المفيدة على اللاخطية للمستقبل. يتدهور التمييز ، وفي حالة وجود مشاكل كبيرة ، يصبح الاستقبال الطبيعي مستحيلاً.
تذكر اللحظات المهمة
يميل تشويه التشكيل البيني إلى التحول إلى ضوضاء معدلة. لفهم جوهر الظاهرة ، يكفي تخيل المواقف التي يرغب فيها شخص ما في الاستماع إلى نظام موسيقي جيد في المنزل ، وخارج النافذة يوجد شخص يستخدم المنشار بشكل كامل للغرض المقصود منه. سيعتمد مستوى الضوضاء على الكثافة الطيفية وارتفاع الصوت للموسيقى.
على الرغم من أنه تجدر الإشارة إلى عدم وجود علاقة مباشرة في هذه الحالة. في ظل وجود تشوه في التشكيل البيني ، سيتم فقد البصيرة ووضوح الصوت. عند مستويات الإشارة المنخفضة ، تُفقد التفاصيل وتُفقد أيضًاخفة مميزة. هذا يمثل مشكلة خاصة للفرق النحاسية والجوقات. إذا اعتاد شخص ما على الاستماع إليهم مباشرة ، فعند محاولة سماع نفس الأغاني من خلال مكبر الصوت ، يمكن أن تشعر بخيبة أمل كبيرة.
هذا لأنه عندما يتم خلط كل شيء وتشغيله من خلال مكبري صوت ، يصبح التشويه واضحًا جدًا. بينما إذا وضعت أشياء في نقاط مختلفة في الفراغ ، فسيكون عدد المشكلات أصغر بترتيب من حيث الحجم.
بحث مثير للاهتمام
أود أن أذكر نتائج البحث التي يمكن الحصول عليها بطريقة الترددات المتعددة. هناك جوهر أنه يتم تمرير العديد من الإشارات عبر النظام في نفس الوقت ، والتي لها نغمة مختلفة. في هذه الحالة ، يتم اختيار الترددات بناءً على حقيقة أنه لضمان أقصى فصل لمكونات التشكيل البيني. يتيح لك هذا فهم منطقة المشكلة بشكل أكثر دقة.
جعلت الطريقة متعددة الترددات من الممكن اكتشاف أنه في كثير من الحالات يتجاوز المبلغ الإجمالي لتشويه التشكيل البيني المسجل القيمة الإجمالية لعامل التشويه غير الخطي بأربع مرات. من هذا استنتاج بسيط. وبالتحديد ، ما يُعتبر غالبًا تشويهًا توافقيًا ، في الواقع ، إلى حد كبير يتكون من ظواهر ذات طبيعة تعديل بيني. في هذه الحالة ، من السهل جدًا شرح سبب عدم ارتباط قيمة المعامل بشكل جيد بالصوت الحقيقي الذي تدركه الأذن.
الخلاصة
هذا في الأساس كل ما تحتاج لمعرفته حول تشويه التشكيل البيني للشخص العادي.وتجدر الإشارة إلى أن هذا الموضوع واسع جدًا ويغطي مجالات عديدة ، حتى الفضاء! لكن القدر الكبير من المعرفة التي يمكنك التعرف عليها لن يكون موضع اهتمام إلا للمتخصصين المتخصصين الذين يشاركون في البحث والبحث الجاد.
