На головну

Лінійні і нелінійні спотворення в електроакустичної апаратури.

Лінійні спотворення не порушують амплітудних співвідношень в підсилюється сигналі. При наявності в підсилювачі лінійних спотворень сигналу, амплітуда характеристика не зазнає ніяких спотворень. Проте, лінійні спотворення, зрозуміло, спотворюють підсилюваний сигнал. Ці спотворення пов'язані з нерівномірністю амплітудно-частотної характеристики підсилювача і нелінійності його фазо-частотної характеристики. У зв'язку з цим, лінійні спотворення часто називають частотними. Головною ознакою лінійних спотворень є те, що вони не викликають появи в спектрі вихідного сигналу нових складових. В результаті впливу лінійних спотворень, можуть лише змінюватися рівні його окремих спектральних (частотних) складових.

Оскільки лінійні спотворення зазвичай викликають порушення амплітудно-частотної характеристики - як правило, їх величина визначається саме способом дослідження цієї характеристики підсилювача. Проте, як вже було сказано вище, лінійні спотворення можуть викликатися і порушенням лінійності фазо-частотної характеристики підсилювача, що проявляється в неоднаковості часу поширення різних частотних складових підсилюється сигналу. Гучномовець з системою поділу спектра звукового сигналу і аналогові магнітофони добре демонструють це явище.

Нелінійні спотворення - зміни форми коливання, обумовлені нелінійним ходом наскрізний передавальної характеристики. Ступінь прояву цих спотворень в першу чергу залежить від рівня сигналу, при цьому спотворення, як правило, тим більше, чим більше цей рівень. Головною відмінністю нелінійних спотворень від лінійних (частотно-перехідних і фазочастотних) є те, що виникнення нелінійних спотворень супроводжується появою в спектрі вихідного сигналу нових додаткових складових.

Однією з найважливіших хар-к звукотехнічних трактів є дані про граничному значенні вихідного сигнальної потужності, при якому нелінійні спотворення не перевищують допустимого рівня.

Спотворення амплітудної характеристики підсилювача призводять до суттєвих перекручень амплітудних співвідношень в підсилюється сигналі і можуть викликати значні зміни його форми. На відміну від лінійних спотворень, нелінійні спотворення завжди призводять до появи в вихідному сигналі додаткових спектральних (частотних) складових, відсутніх у вхідному сигналі. Якщо лінійні спотворення змінюють основному забарвлення звуку, то прояв нелінійних спотворень ще більш згубно, оскільки вони призводять до суттєвих змін підсилюється сигналу. Приклад навмисного використання нелінійних спотворень - пристрої обробки сигналу distortion, overdrive, fuzz.

3. методи вимірювань лінійних спотворень в АС: АЧХ, ФЧХ. Основні параметри (ефективно відтворений діапазон частот,характеристична чутливість, нерівномірність і ін.)

При передачі сигналів через всі ланки звукозаписних і звукопередающіх трактів (в тому числі і через гучномовці) в них вносяться різні види спотворень, зумовлені особливостями електромеханічних, механоакустіческіх і інших процесів перетворення сигналів.

Ці спотворення можна розділити на лінійні і нелінійні.

лінійні спотворення змінюють амплітудні і фазові співвідношення між окремими спектральними складовими сигналу, і за рахунок цього можуть змінювати його часу форму, але вони не вносять нових спектральних складових і не залежать від рівня вхідного сигналу.

нелінійні спотворення характеризуються появою в спектрі вихідного сигналу нових спектральних складових, які змінюють часу структуру сигналу в залежності від його рівня.

У всіх гучномовцях відбуваються як лінійні, так і нелінійні спотворення музичних і мовних сигналів.

Т. к. лінійні спотворення змінюють амплітудні і фазові співвідношення між окремими спектральними складовими сигналу, то для визначення величини лінійних спотворення використовують поняття АЧХ (Амплітудно-частотна характеристика) і ФЧХ (Фазо-частотна характеристика).

Фазо-частотної характеристикою (ФЧХ) називається залежність від частоти різниці фаз вхідного і вихідного сигналів.

ФЧХ показує, як зі зміною частоти від нуля до нескінченності змінюється зрушення фаз між вхідним і вихідним гармонійними сигналами.

Один з методів визначення фазо-частотних характеристик - експеріментальний:

1. На вхід системи подається гармонійний синусоїдальний сигнал, частота  (Омега ітое) якого змінюється в заданому діапазоні;

2. Вимірюється для кожної частоти  зсув фаз  (Фі ітое) між вхідним і вихідним сигналами

3. Змінюючи частоту від нуля до максимального значення, будують графік :

 Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) - залежність рівня звукового тиску від частоти. Зазвичай вимірювання АЧХ виробляються в спеціальних заглушених камерах, обробка поверхонь яких дозволяє значно зменшити вплив відображень. Як вимірювальний використовується синусоїдальний або шумовий сигнал. Однак в даний час широко використовуються цифрові методи вимірювання в незаглушенних приміщеннях на імпульсних сигналах, що дозволяють отримати тривимірний спектр (якщо раптом запитають (а так краще не згадувати): Спектр (по науковому він називається «амплітудний спектр», тому що є ще «фазовий спектр») - це сукупність власних частот і амплітуд коливань, які збуджуються в даному тілі при впливі на нього зовнішньої сили);

З АЧХ можна розрахувати цілий ряд параметрів, що дозволяють кількісно оцінити амплітудно-частотні спотворення:

- ефективно відтворений діапазон частот - Діапазон, в межах якого рівень звукового тиску знижується на деяку задану величину по відношенню до рівня середнього звукового тиску, усередненим в деякому діапазоні частот (в кращих моделях контрольних агрегатів він досягає 20 ... 20000 Гц при спаді 3 дБ на низьких і високих частотах );

- Характеристична чутливість - Ставлення середнього звукового тиску, що розвивається головкою гучномовця в заданому діапазоні частот (зазвичай 100 ... 8000 Гц) на робочій осі на відстані 1 м при електричної потужності 1 Вт (в залежності від області застосування знаходиться в наступних межах: головки гучномовця для побутових акустичних систем - 86 ... 89 дБ / Вт / м, для студійних агрегатів - 92 ... 94 дБ / Вт / м, для концертно-театральної апаратури - 98 ... 102 дБ / Вт / м).

- Нерівномірність АЧХ - Різниця між максимальним значенням рівня звукового тиску і мінімальним, або між максимальним і середнім всередині ефективно відтвореного діапазону частот (в сучасних акустичних системах ця величина складає +/- 1 дБ);



Класифікація електроакустичних випромінювачів. Основні характеристики. Області застосування. | Перехідні спотворення (декремент загасання), характеристика спрямованості (полярна діаграма, коефіцієнт спрямованості, індекс спрямованості та ін).

Як відбувається процес встановлення і спаду звукового поля в приміщенні. Роль приміщення в процесі звуковідтворення. | Хвильова теорія розрахунку звукового поля в приміщенні. Формула для розрахунку резонансів. Три види хвиль. | Статистична теорія. Визначення дифузного звукового поля. Основні параметри звукового поля, використовувані в статистичної теорії. | Що таке час реверберації. Формули Ейрінгом і Себіна. | Що таке акустичне ставлення і радіус гулкости. | Що таке еквівалентне час реверберації і результуючий час реверберації двох пов'язаних приміщень. | Основні суб'єктивні параметри оцінки якості звучання в приміщеннях. Їх зв'язок з об'єктивними параметрами (життєвість, повнота, ясність, інтимність). | Акустика студій і кімнат прослуховування. | Системи озвучування та звукопідсилення. Акустична зворотний зв'язок. | Види електричних потужностей в АС. Визначення. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати