Συντελεστής Αρμονικής Παραμόρφωσης (THD).

Το ηχητικό σήμα αποτελείται από πολλές συχνότητες και ημιτόνια. Η αρμονική είναι ένα ημίτονο της αρχικής νότας (θεμελιώδης συχνότητα), η οποία είναι υπεύθυνη για τον χαρακτήρα του ήχου της νότας. Ένα ηχητικό σήμα μπορεί να θεωρηθεί ως ένας πολύπλοκος συνδυασμός ταλαντώσεων επακριβώς διασυνδεδεμένων ημιτονοειδών κυμάτων (αρμονικές).

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ενίσχυσης, περνώντας από διάφορα μπλοκ ενισχυτών, μπιπείναι παραμορφωμένο, «κατάφυτο» με περιττές αρμονικές. Αυξημένος αριθμός αρμονικών σε ενισχυμένο σήμα, εκφρασμένος ως ποσοστό, είναι ο συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης (Total Harmonic Distortion). Η προδιαγραφή του ενισχυτή καθορίζει αρκετές αρμονικές παραμορφώσεις για διαφορετικές περιοχές συχνοτήτων, επίπεδα ισχύος εξόδου και σύνθετες αντιστάσεις φορτίου. Όσο χαμηλότερος είναι αυτός ο συντελεστής, τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του ενισχυτή.

Μια τυπική τιμή THD για έναν ενισχυτή Hi-Fi είναι 0,1%. Ωστόσο, έχει σημειωθεί περισσότερες από μία φορές: ένας ενισχυτής με THD 0,001% μπορεί να ακούγεται χειρότερος από έναν άλλο με THD 0,1%. Το γεγονός είναι ότι με τόσο μικρές τιμές αυτής της παραμέτρου, η παραμόρφωση είναι δύσκολο να εντοπιστεί με τη μορφή του σήματος εξόδου ή να γίνει αισθητή στο αυτί. Επομένως, η διαφορά μεταξύ 0,1% και 0,001% δεν θα ακουστεί.

Ο όρος «ολική αρμονική παραμόρφωση» THD (συντελεστής ημιτονοειδούς παραμόρφωσης καμπύλης τάσης (βλ. GOST 13109-97)) χρησιμοποιείται ευρέως κατά τον προσδιορισμό του επιπέδου αρμονικής περιεκτικότητας σε εναλλασσόμενα σήματα.

Ορισμός THD

Για το σήμα y, ο συντελεστής THD ορίζεται ως:

Αυτό είναι σύμφωνο με τον ορισμό που δίνεται στο IEC 61000-2-2.

Σημειώστε ότι αυτή η τιμή μπορεί να υπερβαίνει το 1.

Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, η παράμετρος h μπορεί να περιοριστεί στο 50. Ο συντελεστής THD σάς επιτρέπει να εκφράσετε σε έναν αριθμό τον βαθμό παραμόρφωσης που επηρεάζει το ρεύμα ή την τάση οπουδήποτε στην ηλεκτρική εγκατάσταση.

Η THD εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό.

Συντελεστής ολικής παραμόρφωσης για ρεύμα ή τάση

Για τις τρέχουσες αρμονικές αυτός ο τύπος μοιάζει με:

Παρακάτω είναι ένας ισοδύναμος τύπος, ο οποίος είναι πιο οπτικός και πιο εύκολος στη χρήση εάν είναι γνωστή η πλήρης αποτελεσματική τιμή:

Για τις αρμονικές τάσης, ο τύπος είναι:

Σχέση συντελεστή ισχύος και THD

(ρύζι. Μ13)

Ο συντελεστής THD, ο οποίος αντανακλά σε μία τιμή τον βαθμό παραμόρφωσης του ρεύματος ή της κυματομορφής τάσης, είναι ένας σημαντικός δείκτης. Το φάσμα εμφανίζει μεμονωμένες αρμονικές που επηρεάζουν το παραμορφωμένο σήμα (ημιτονοειδής παράγοντας παραμόρφωσης της καμπύλης τάσης (βλ. GOST 13109-97).

Οθεν:

Σε ορισμένες περιπτώσεις, κατά την πραγματοποίηση επισκευών ραδιοηλεκτρονικών συσκευών, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί ο αρμονικός συντελεστής. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να μετρηθεί και να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας σχετικά απλούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Οι διαδικασίες μέτρησης και οι τύποι που χρησιμοποιούνται συνήθως περιγράφονται στην ανασκόπηση της εφαρμογής μας. Θα μπορεί να σας βοηθήσει αν θέλετε να εγκαταστήσετε πρόσθετες συσκευέςστο σύστημα πολυμέσων του αυτοκινήτου. Αυτό θα απαιτήσει σίγουρα την αρμονική παραμόρφωση του ενισχυτή.

Λάβετε υπόψη αυτήν την παράμετρο εάν σκοπεύετε να συνδεθείτε σε σύστημα ακουστικών. Τα σύγχρονα ραδιόφωνα επιτρέπουν την ενσωμάτωσή τους μέσω Bluetooth. Ο μετρητής θα βοηθήσει στην αξιολόγηση της εργασίας.

Εκτίμηση μη γραμμικής παρεμβολής - τι είναι, η διαδικασία υπολογισμού και μέτρησης

Η Ολική Αρμονική Παραμόρφωση (THD) είναι ένα μαθηματικό εργαλείο, που ονομάζεται συνέλιξη, που ποσοτικοποιεί τις ανεπιθύμητες αλλαγές σήματος. Η παραμόρφωση, με τη σειρά της, είναι ένα χαρακτηριστικό που περιγράφει την ασυμφωνία μεταξύ του σήματος που περιγράφεται από ένα θεωρητικό ή ιδανικό σύστημα και των πραγματικών συνθηκών. Το SOI χρησιμοποιείται επίσης για την αξιολόγηση της ποιότητας της καλωδίωσης και των χαρακτηριστικών των συνδεδεμένων συσκευών που δημιουργούν παρεμβολές συλλογικά.

Το κύριο καθήκον κατά τη συναρμολόγηση είναι η ελαχιστοποίηση της παραμέτρου γραμμικού θορύβου. Είναι αδύνατο να επιτύχετε ιδανικές παραμέτρους, αλλά μπορείτε να τις πλησιάσετε και να παρέχετε είτε σταθερή τάση είτε καθαρό και όμορφο ήχο, ανάλογα με τις εργασίες. Αυτό επιτυγχάνεται με τη σύνδεση ενισχυτών, η κύρια προϋπόθεση των οποίων είναι η ανάγκη μείωσης των παρεμβολών.

Για να καταλάβετε τι μιλάμε συλλογικά, αξίζει να αναφέρουμε τους πιθανούς τύπους αλλαγών:

• μη γραμμικό?
• φάση;
• συχνότητα;
• δυναμικός;
• σταυρός;
• ενδοδιαμόρφωση?
• οριακός.

Μερικά από τα παραπάνω είναι πολύπλοκα χαρακτηριστικά, τα οποία μαζί μπορούν να αξιολογηθούν χρησιμοποιώντας την ίδια παράμετρο μη γραμμικού θορύβου. Ουσιαστικά αυτό το χαρακτηριστικόείναι καθολική για όλα τα ραδιοηλεκτρονικά και ηλεκτρικά συστήματα και δίκτυα. Χρησιμοποιώντας την προτεινόμενη μέθοδο, μπορείτε να υπολογίσετε τον αρμονικό συντελεστή τάσης.

Βασικοί τύποι

Το SOI είναι μια αμέτρητη ποσότητα. Είναι ο λόγος του αθροίσματος ριζικού μέσου τετραγώνου των φασματικών χαρακτηριστικών του σήματος εξόδου που απουσιάζουν στο φάσμα εισόδου και του αθροίσματος ριζικού μέσου τετραγώνου όλων των συστατικών του φάσματος σήματος εισόδου (η πρώτη αρμονική συνιστώσα) . Με απλά λόγια, η παράμετρος αξιολογεί την αναλογία του φασματικού θορύβου που εμφανίζεται στο σήμα εξόδου, αλλά απουσιάζει στο σήμα εισόδου, προς ολόκληρο το φάσμα. Όσο λιγότερες παρεμβολές, τόσο λιγότερο SOI θα είναι.

Εάν η τεχνική τεκμηρίωση παρέχει SOI, τότε μπορείτε να αξιολογήσετε την ποιότητα και τη φύση της συναρμολόγησης της συσκευής. Το χαρακτηριστικό μπορεί επίσης να μετρηθεί, θα σας επιτρέψει να εκτιμήσετε την ποσότητα παρεμβολής στο σύστημα που αξιολογείται. Με άλλα λόγια, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της παρεμβολής που επηρεάζει με μεγάλη ακρίβεια.

Σημειώστε ότι, μαζί με το SOI, χρησιμοποιείται μια άλλη εκτιμώμενη παράμετρος αρμονικής παραμόρφωσης (CHD). Συχνά αναφέρεται ως ο συντελεστής υψηλότερων αρμονικών, καθώς εκφράζεται από τον λόγο της τάσης ρίζας-μέση τετραγωνική του αθροίσματος των υψηλότερων αρμονικών του σήματος, με εξαίρεση την πρώτη, προς την τάση του πρώτη αρμονική υπό ημιτονοειδή δράση. Με άλλα λόγια, αξιολογούνται τα άλματα σήματος.

Με τη σειρά του, υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που αξιολογεί, ως ποσοστό, τη «συνδεσιμότητα» του CNI με το CGI και την αναλογία τους. Πρέπει να σημειωθεί ότι με μικρές παρεμβολές είναι σχεδόν ίσες, αλλά βοηθούν στην αξιολόγηση της ισχυρότερης παρεμβολής και της φύσης της.

Υπολογισμός SOI και KGI

Η μέτρηση της αρμονικής παραμόρφωσης βασίζεται στο γεγονός ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν πειραματικά δεδομένα και δεδομένα αξιολόγησης για την απόκτηση του χαρακτηριστικού. Για πολλά συστήματα μπορούν να εκτιμηθούν αναλυτικά, αφού οι αρχικές και οι τελικές συνθήκες είναι γνωστές. Πολλοί αρχάριοι ραδιοερασιτέχνες μπορεί να αντιταχθούν ή να εκπλαγούν, αλλά αυτό είναι αλήθεια. Το SOI και το KGI ορίζονται ως χαρακτηριστικό κατά τη στιγμή του σχεδιασμού οποιουδήποτε κυκλώματος συσκευής. Δηλαδή, η παρεμβολή υπονοείται τόσο από τη λύση όσο και από τα συστατικά που χρησιμοποιούνται.

Για παράδειγμα:

• για τετραγωνικό κύμα ή συμμετρικό τετράγωνο σήμα, το SOI είναι ίσο με 48,3%.

• ένα σήμα πριονιού κοντά στο ιδανικό έχει THD 80,3%.

• συμμετρικό τριγωνικό – 12,1%.

Αντίστοιχα, οι διαφορές από αυτές τις τιμές είναι μη τυπικές και αξιολογούνται ως τρέχουσες παρεμβολές που απαιτούν εξάλειψη.

Για ευκολία των υπολογισμών υπάρχει μια ακόμη παράμετρος μ , το οποίο χαρακτηρίζει ένα ασύμμετρο ορθογώνιο σήμα παλμού με την αναλογία διάρκειας παλμού προς περίοδο:

Το THD φτάνει στο ελάχιστο 0,483 στο μ=0,5 και το σήμα πλησιάζει σε ημιτονοειδές μαίανδρο. Σύμφωνα με αυτήν την αρχή, όχι μόνο αλλάζουν τους τύπους σήματος χρησιμοποιώντας φιλτράρισμα, αλλά και εξαλείφουν τις ανεπιθύμητες αλλαγές, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον εξοπλισμό ενίσχυσης και ήχου.

Η αξιολόγηση του SOI και του THD σάς επιτρέπει να αξιολογήσετε την καθαρότητα του φάσματος σήματος οποιασδήποτε συσκευής, συμπεριλαμβανομένων των ενισχυτών, των FPGA, των μικροελεγκτών, των ακουστικών και των ακουστικών. Το KGI σάς επιτρέπει να ελέγχετε τους αλγόριθμους πολλών ραδιοηλεκτρονικών και ψηφιακών στοιχείων που μεταδίδουν αναλογικά σήματα.

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη χρήση ψηφιακού παλμογράφου. Πριν από τη χρήση, αξιολογείται με υπολογισμό της THD από το φάσμα και λαμβάνονται δεδομένα στον μετρητή για να προσδιοριστεί η καταλληλότητά του για πειράματα.

Στο σπίτι, αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους χρησιμοποιώντας έμμεσους μετρητές:

• υποτάσσομαι τάση εξόδουκαι κλιμακούμενη είσοδο στον αφαιρετήρα και αξιολόγηση σε παλμογράφο, συμπεριλαμβανομένου του θορύβου και της λήψης ρεύματος.
• χρησιμοποιήστε έναν συντονισμένο ενισχυτή συντονισμού και επιλέξτε την απαιτούμενη περιοχή για αξιολόγηση.

Η πρώτη επιλογή είναι απλούστερη, αλλά σχετίζεται περισσότερο με την ευρετική αξιολόγηση. Αλλά ο καλύτερος μετρητής αρμονικής παραμόρφωσης είναι ένας ψηφιακός παλμογράφος συνδεδεμένος σε υπολογιστή, ο οποίος δίνει μια τελική ένδειξη των παραμέτρων ρεύματος και τάσης, συμπεριλαμβανομένης της εκτίμησης των υψηλότερων αρμονικών κορυφών σε αριθμητική μορφή.

Σκοπός της εργασίας:Μάθετε να μετράτε την αρμονική παραμόρφωση χρησιμοποιώντας έναν μετρητή αρμονικής παραμόρφωσης.

1.Εξοπλισμός:

1.1 Σύμπλεγμα ήχου TR-0157

1.2 ULF υπό μελέτη

1.3 Παλμογράφος S1-73 (S 1 -112)

1.4 Καλώδια σύνδεσης

1.5 Τεχνικές περιγραφέςσε συσκευές

Σύντομες θεωρητικές πληροφορίες.

Οι μη γραμμικές παραμορφώσεις προκαλούνται από την παρουσία στα κυκλώματα ραδιοσυσκευών στοιχείων με μη γραμμικά χαρακτηριστικά (λαμπτήρες, τρανζίστορ, μικροκυκλώματα κ.λπ.). Οι μη γραμμικές παραμορφώσεις χαρακτηρίζονται από τον αρμονικό συντελεστή (Kg), (χαρακτηρίζει τη διαφορά μεταξύ του σχήματος ενός περιοδικού σήματος και ενός αρμονικού), ο οποίος ορίζεται ως ο λόγος της πραγματικής τιμής της τάσης όλων των υψηλότερων αρμονικών της τάσης υπό μελέτη, ξεκινώντας από το δεύτερο, στην πραγματική αξία του πρώτου, δηλ. θεμελιώδης αρμονική.

Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται στη μελέτη ενισχυτών υψηλής ποιότητας στους οποίους το Kg είναι (0,2...2)%. Σε ενισχυτές χαμηλότερης ποιότητας (Kg = 2...7%), οι μη γραμμικοί μετρητές παραμόρφωσης δεν μετρούν τον συντελεστή αρμονικής παραμόρφωσης, αλλά έναν συντελεστή κοντά σε αυτόν χρησιμοποιώντας έναν κατά προσέγγιση τύπο

όπου U K είναι η τάση του σήματος εισόδου.

Αν ο αρμονικός συντελεστής Kg<10%, то Кг и К"г практически совпадают, реализация устройств для измерения К"г значительно упрощается.

Ένα απλοποιημένο μπλοκ διάγραμμα ενός μετρητή μη γραμμικής παραμόρφωσης φαίνεται στο Σχήμα 1.

Σχήμα 1. Μπλοκ διάγραμμα ενός μετρητή μη γραμμικής παραμόρφωσης

Η πιο κοινή μέθοδος για τη μέτρηση της αρμονικής παραμόρφωσης είναι η μέθοδος καταστολής τάσης θεμελιωδών συχνοτήτων, δηλ. μια μέθοδος σύγκρισης της πραγματικής τιμής της τάσης υψηλότερων αρμονικών με την πραγματική τιμή του υπό μελέτη σήματος.

Η αρχή λειτουργίας του μετρητή μη γραμμικής παραμόρφωσης, βλέπε B.P. Khromoy και Yu.G. Moiseev “Electrical measurements”, M. “Radio and Communications”, 1985, σελ. 252-255 και στην τεχνική περιγραφή της συσκευής.

Εντολή εργασίας.

3.1 Συναρμολογήστε ένα κύκλωμα για τη μέτρηση της αρμονικής παραμόρφωσης (Εικόνα 2)

Εικόνα 2. Διάγραμμα σύνδεσης συσκευής

3.2 Γειώστε τις συσκευές.

3.3 Ενεργοποιήστε την τροφοδοσία.

3.4 Προετοιμάστε τις συσκευές για λειτουργία:

3.4.1 Ρυθμίστε τους ρυθμιστές «HF» και «LF» της βάσης ULF στη μεσαία θέση.

3.4.2 Στο συγκρότημα ήχου TR-0157, πατήστε τα κουμπιά "MAINS" και "~U".

3.4.3 Χρησιμοποιώντας το κουμπί «FREQUENCY» και το «FREQ. RANGE» του μπλοκ «AUDIO GENERATOR» του συμπλέγματος TR-0157 ρυθμίζει τη συχνότητα του σήματος εξόδου στα 1250 Hz.

3.4.4 Χρησιμοποιώντας το κουμπί “ATTENUATOR dB” (βηματικά, ομαλά) ρυθμίστε την τάση στην έξοδο της βάσης στο 1 V.

Η παρακολούθηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το βολτόμετρο του συγκροτήματος χρησιμοποιώντας την κλίμακα "~" και λαμβάνοντας υπόψη τη θέση του οριακού διακόπτη (κόκκινη κλίμακα).

3.4.5 Χρησιμοποιήστε τα χειριστήρια του παλμογράφου για να επιτύχετε ένα σταθερό παλμογράφο χωρίς ορατή παραμόρφωση σήματος (δεν πρέπει να υπάρχει ορατός περιορισμός).

3,5 Μετρήστε Kg για 3-5 τιμές της τάσης εξόδου ULF που υποδεικνύονται στον Πίνακα 1. Ρυθμίστε την τάση χρησιμοποιώντας τα κουμπιά «ATTENUATOR dB» (σταδιακά, ομαλά) του συμπλέγματος TR-0157.

Πίνακας 1 - Αποτελέσματα μετρήσεων Kg

Έξω, V
kg, %

Για να μετρήσετε κιλά, κάντε τα εξής:

3.5.1 Πατήστε το κουμπί «DIST». Σύμπλεγμα TR-0157

3.5.2 Ρυθμίστε το κουμπί «RANGE %» του «DIST. METER" στην άκρα δεξιά θέση ("100 CAL.")

3.5.3 Βαθμονόμηση της συσκευής κατά επίπεδο, για να γίνει αυτό, πατήστε τα κουμπιά “125 Hz” και “X100” (“FREQU. SELECTOR”) του “DIST”. METER» (σε αυτή τη θέση αποκλείεται η επίδραση του φίλτρου στο σήμα που μελετάται). Τραβήξτε έξω το κουμπί "CALL" του μπλοκ "DIST". ΜΕΤΡΗΤΗΣ» και χρησιμοποιήστε το για να ρυθμίσετε τη βελόνα του βολτόμετρου του συμπλέγματος στη μέγιστη ένδειξη (αν χρειάζεται, αλλάξτε το όριο μέτρησης του βολτόμετρου).

3.5.4 Ρυθμίστε τη συσκευή στη συχνότητα του μετρούμενου σήματος για να το κάνετε αυτό, πατήστε το κουμπί και το "X10" ("FREQU. SELECTOR") του "DIST". ΜΕΤΡΟ." Χρησιμοποιώντας τα χειριστήρια “∆f” και “BALLANCE” του “DIST. METER» για την επίτευξη ελάχιστων ενδείξεων στο βολτόμετρο του συγκροτήματος. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να μειώσετε σταδιακά το όριο μέτρησης χρησιμοποιώντας το κουμπί «RANGE %» του «DIST. ΜΕΤΡΟ."

3.5.6 Επαναλάβετε τις μετρήσεις για όλες τις τιμές τάσης που υποδεικνύονται στον πίνακα 1. Για να ορίσετε την απαιτούμενη τιμή τάσης, ακολουθήστε τις παραγράφους 3.4.4 και 3.4.5, αφού πρώτα πατήσετε το κουμπί «~U». Μετά από αυτό, επαναλάβετε ξανά τη βαθμονόμηση του συμπλέγματος (ρήτρες 3.5.1 – 3.5.6.).

4.1 Όνομα και σκοπός της εργασίας.

4.2 Κατάλογος εξοπλισμού που χρησιμοποιείται.

4.3 Πίνακας αποτελεσμάτων μετρήσεων.

4.4 Συμπέρασμα για τη συμμόρφωση της τιμής της μη γραμμικής παραμόρφωσης Kg του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας με τις απαιτήσεις των προδιαγραφών.

5. Ερωτήσεις τεστ.

5.1 Τι προκαλεί τις μη γραμμικές παραμορφώσεις στα ραδιοκυκλώματα;

5.2 Ορισμός αρμονικής παραμόρφωσης.

5.3 Δώστε ένα μπλοκ διάγραμμα ενός μετρητή μη γραμμικής παραμόρφωσης, εξηγήστε την αρχή της λειτουργίας του.

5.4 Πώς μπορείτε να μετρήσετε την αρμονική παραμόρφωση χρησιμοποιώντας έναν αρμονικό αναλυτή;

Εργαστηριακή εργασία Νο 11

Χάρη στις αλυσίδες λιανικής και τα ηλεκτρονικά καταστήματα, η ποικιλία του εξοπλισμού ήχου που προσφέρεται προς πώληση υπερβαίνει κάθε λογικό όριο. Πώς να επιλέξετε μια συσκευή που ανταποκρίνεται στις ποιοτικές σας ανάγκες χωρίς να πληρώνετε σημαντικά;
Εάν δεν είστε ακουστικόφιλος και η επιλογή εξοπλισμού δεν είναι το νόημα της ζωής για εσάς, τότε ο ευκολότερος τρόπος είναι να περιηγηθείτε με σιγουριά στα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού ενίσχυσης ήχου και να μάθετε να εξάγετε χρήσιμες πληροφορίες μεταξύ των γραμμών των διαβατηρίων και των οδηγιών. γενναιόδωρες υποσχέσεις. Εάν δεν αισθάνεστε διαφορά μεταξύ dB και dBm, ονομαστική ισχύςΕάν δεν διαφέρετε από το PMPO και θέλετε να μάθετε επιτέλους τι είναι το THD, μπορείτε επίσης να βρείτε κάτι ενδιαφέρον κάτω από το κόψιμο.

Περίληψη του άρθρου

Συντελεστής κέρδους. Γιατί χρειαζόμαστε λογάριθμους και τι είναι τα ντεσιμπέλ;
Ένταση ήχου. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ dB και dBm;
Διαίρει και βασίλευε - αποσυνθέτουμε το σήμα σε ένα φάσμα.
Γραμμική παραμόρφωση και εύρος ζώνης.
Μη γραμμικές παραμορφώσεις. KNI, KGI, TDH.
Χαρακτηριστικό πλάτους. Πολύ σύντομα για το θόρυβο και τις παρεμβολές.
Πρότυπα ισχύος εξόδου ULF και ακουστικής.
Η πρακτική είναι το καλύτερο κριτήριο αλήθειας. Αποσυναρμολόγηση με το κέντρο ήχου.
Ένα μπρίκι με πίσσα σε ένα βάζο με μέλι.

Ελπίζω ότι τα υλικά σε αυτό το άρθρο θα είναι χρήσιμα για την κατανόηση του επόμενου, το οποίο έχει ένα πολύ πιο περίπλοκο θέμα - «Διασταυρούμενη παραμόρφωση και ανατροφοδότηση, ως μία από τις πηγές τους».

Συντελεστής κέρδους. Γιατί χρειαζόμαστε λογάριθμους και τι είναι τα ντεσιμπέλ;

Μία από τις κύριες παραμέτρους ενός ενισχυτή είναι το κέρδος - ο λόγος της παραμέτρου εξόδου του ενισχυτή προς την παράμετρο εισόδου. Ανάλογα με τον λειτουργικό σκοπό του ενισχυτή, οι συντελεστές ενίσχυσης διακρίνονται ανά τάση, ρεύμα ή ισχύ:

Κέρδος τάσης

Τρέχον κέρδος

Κέρδος ισχύος

Η απολαβή ULF μπορεί να είναι πολύ μεγάλη. Οι αριθμοί με μεγάλο αριθμό μηδενικών δεν είναι πολύ βολικοί στη λειτουργία, είναι ακόμη πιο δύσκολο να εμφανιστούν σε ένα γράφημα διάφοροι τύποι εξαρτήσεων που έχουν τιμές που διαφέρουν μεταξύ τους κατά χίλιες ή περισσότερες φορές. Μια βολική διέξοδος είναι η παρουσίαση τιμών σε λογαριθμική κλίμακα. Στην ακουστική, αυτό είναι διπλά βολικό, αφού το αυτί έχει ευαισθησία κοντά στη λογαριθμική.
Επομένως, το κέρδος εκφράζεται συχνά σε λογαριθμικές μονάδες - ντεσιμπέλ (ρωσική ονομασία: dB, διεθνής: dB)

Τα dB χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για την εκτίμηση του λόγου ισχύος, επομένως η τιμή που εκφράζεται σε dB υποθέτει τον λογάριθμο του λόγου των δύο δυνάμεων και το κέρδος ισχύος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Η κατάσταση είναι ελαφρώς διαφορετική με τις «μη ενεργειακές» ποσότητες. Για παράδειγμα, ας πάρουμε ρεύμα και ας εκφράσουμε ισχύ μέσω αυτού, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm:

τότε η τιμή που εκφράζεται σε ντεσιμπέλ μέσω του ρεύματος θα είναι ίση με την ακόλουθη έκφραση:

Το ίδιο ισχύει και για την τάση. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνουμε τους ακόλουθους τύπους για τον υπολογισμό των συντελεστών κέρδους:

Τρέχον κέρδος σε dB:

Κέρδος τάσης σε dB:

Ένταση ήχου. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ dB και dBm;

Στην ακουστική, «επίπεδο έντασης» ή απλά η ένταση του ήχου μεγάλομετρώνται επίσης σε ντεσιμπέλ, και αυτή η παράμετρος δεν είναι απόλυτη, αλλά σχετική! Αυτό συμβαίνει γιατί η σύγκριση γίνεται με το ελάχιστο όριο ακρόασης του ήχου μιας αρμονικής δόνησης από το ανθρώπινο αυτί - πλάτος ηχητικής πίεσης 20 μPa. Εφόσον η ένταση του ήχου είναι ανάλογη του τετραγώνου της ηχητικής πίεσης, μπορούμε να γράψουμε:

όπου δεν είναι το ρεύμα, αλλά η ένταση της ηχητικής πίεσης του ήχου με συχνότητα 1 kHz, η οποία αντιστοιχεί περίπου στο κατώφλι της ανθρώπινης ακουστότητας.

Έτσι, όταν λέμε ότι η ένταση ενός ήχου είναι 20 dB, σημαίνει ότι η ένταση του ηχητικού κύματος είναι 100 φορές μεγαλύτερη από το κατώφλι της ανθρώπινης ακοής.
Επιπλέον, η απόλυτη τιμή της μέτρησης ισχύος είναι εξαιρετικά κοινή στη ραδιομηχανική dBm(Ρωσικά dBm), η οποία μετράται σε σχέση με ισχύ 1 mW. Η ισχύς προσδιορίζεται στο ονομαστικό φορτίο (για επαγγελματικό εξοπλισμό - συνήθως 10 kOhm για συχνότητες μικρότερες από 10 MHz, για εξοπλισμό ραδιοσυχνοτήτων - 50 Ohm ή 75 Ohm). Για παράδειγμα, "η ισχύς εξόδου του σταδίου του ενισχυτή είναι 13 dBm" (δηλαδή, η ισχύς που απελευθερώνεται στο ονομαστικό φορτίο για αυτό το στάδιο του ενισχυτή είναι περίπου 20 mW).

Διαίρει και βασίλευε - αποσυνθέτουμε το σήμα σε ένα φάσμα.

Ήρθε η ώρα να προχωρήσουμε σε ένα πιο περίπλοκο θέμα - την αξιολόγηση της παραμόρφωσης σήματος. Αρχικά, πρέπει να κάνουμε μια σύντομη εισαγωγή και να μιλήσουμε για τα φάσματα. Γεγονός είναι ότι στη μηχανική ήχου και όχι μόνο, συνηθίζεται να λειτουργεί με ημιτονοειδή σήματα. Συχνά βρίσκονται στον περιβάλλοντα κόσμο, καθώς ένας τεράστιος αριθμός ήχων δημιουργείται από δονήσεις ορισμένων αντικειμένων. Επιπλέον, η δομή του ανθρώπινου ακουστικού συστήματος είναι τέλεια προσαρμοσμένη για να αντιλαμβάνεται τις ημιτονοειδείς ταλαντώσεις.
Οποιαδήποτε ημιτονοειδής ταλάντωση μπορεί να περιγραφεί με τον τύπο:

όπου το μήκος του διανύσματος, το πλάτος των ταλαντώσεων, είναι η αρχική γωνία (φάση) του διανύσματος σε χρόνο μηδέν, είναι η γωνιακή ταχύτητα, η οποία είναι ίση με:

Είναι σημαντικό ότι χρησιμοποιώντας το άθροισμα ημιτονοειδών σημάτων με διαφορετικά πλάτη, συχνότητες και φάσεις, είναι δυνατό να περιγραφούν περιοδικά επαναλαμβανόμενα σήματα οποιουδήποτε σχήματος. Τα σήματα των οποίων οι συχνότητες διαφέρουν από τη θεμελιώδη κατά ακέραιο αριθμό φορές ονομάζονται αρμονικές της αρχικής συχνότητας. Για ένα σήμα με συχνότητα βάσης f, σήματα με συχνότητες

θα είναι ακόμη αρμονικές, και τα σήματα

περίεργες αρμονικές

Ας σχεδιάσουμε ένα γράφημα ενός σήματος πριονωτή για σαφήνεια.

Για να αναπαρασταθεί με ακρίβεια μέσω αρμονικών θα απαιτούσε άπειρο αριθμό όρων.
Στην πράξη, ένας περιορισμένος αριθμός αρμονικών με το μεγαλύτερο πλάτος χρησιμοποιείται για την ανάλυση σημάτων. Μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα τη διαδικασία κατασκευής ενός σήματος πριονιού από αρμονικές στο παρακάτω σχήμα.

Και να πώς σχηματίζεται ένας μαίανδρος, με ακρίβεια στην πενήντα αρμονική...

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τις αρμονικές στο υπέροχο άρθρο habrahabr.ru/post/219337 του χρήστη dlinyj, αλλά ήρθε η ώρα να προχωρήσουμε επιτέλους στις παραμορφώσεις.
Η απλούστερη μέθοδος για την αξιολόγηση της παραμόρφωσης του σήματος είναι η εφαρμογή ενός ή ενός αθροίσματος πολλών αρμονικών σημάτων στην είσοδο του ενισχυτή και η ανάλυση των παρατηρούμενων αρμονικών σημάτων στην έξοδο.
Εάν η έξοδος του ενισχυτή περιέχει σήματα των ίδιων αρμονικών με την είσοδο, η παραμόρφωση θεωρείται γραμμική, επειδή καταλήγει σε μια αλλαγή στο πλάτος και τη φάση του σήματος εισόδου.
Η μη γραμμική παραμόρφωση προσθέτει νέες αρμονικές στο σήμα, γεγονός που οδηγεί σε παραμόρφωση του σχήματος του σήματος εισόδου.

Γραμμική παραμόρφωση και εύρος ζώνης.

Κέρδος ΝΑΟ ιδανικός ενισχυτής δεν εξαρτάται από τη συχνότητα, αλλά στην πραγματική ζωή αυτό απέχει πολύ από την περίπτωση. Η εξάρτηση του πλάτους από τη συχνότητα ονομάζεται απόκριση πλάτους-συχνότητας - απόκριση συχνότηταςκαι συχνά απεικονίζεται με τη μορφή γραφήματος, όπου το κέρδος τάσης απεικονίζεται κατακόρυφα και η συχνότητα οριζόντια. Ας σχεδιάσουμε την απόκριση συχνότητας ενός τυπικού ενισχυτή.

Η απόκριση συχνότητας μετράται με τη διαδοχική εφαρμογή σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων ενός συγκεκριμένου επιπέδου στην είσοδο του ενισχυτή και μέτρηση του επιπέδου σήματος στην έξοδο.
Εύρος συχνοτήτων ΔF, εντός του οποίου η ισχύς του ενισχυτή μειώνεται όχι περισσότερο από δύο φορές από τη μέγιστη τιμή ονομάζεται εύρος ζώνης ενισχυτή.

Ωστόσο, το γράφημα συνήθως απεικονίζει το κέρδος με βάση την τάση και όχι με την ισχύ. Αν υποδηλώσουμε το μέγιστο κέρδος τάσης ως , τότε εντός του εύρους ζώνης ο συντελεστής δεν πρέπει να πέσει κάτω από:

Οι τιμές της συχνότητας και του επιπέδου των σημάτων με τα οποία λειτουργεί το ULF μπορούν να αλλάξουν πολύ σημαντικά, επομένως η απόκριση συχνότητας συνήθως απεικονίζεται σε λογαριθμικές συντεταγμένες, που μερικές φορές ονομάζεται LFC.

Το κέρδος του ενισχυτή εκφράζεται σε ντεσιμπέλ και οι συχνότητες απεικονίζονται στον άξονα της τετμημένης μέσω δεκαετία(διάστημα συχνότητας που διαφέρει δέκα φορές). Δεν είναι αλήθεια ότι με αυτόν τον τρόπο το γράφημα φαίνεται όχι μόνο πιο όμορφο, αλλά και πιο ενημερωτικό;
Ο ενισχυτής όχι μόνο ενισχύει άνισα τα σήματα διαφορετικών συχνοτήτων, αλλά μετατοπίζει επίσης τη φάση του σήματος κατά διαφορετικές τιμές, ανάλογα με τη συχνότητά του. Αυτή η εξάρτηση αντανακλάται από το χαρακτηριστικό συχνότητας φάσης του ενισχυτή.

Όταν ενισχύονται ταλαντώσεις μιας μόνο συχνότητας, αυτό δεν φαίνεται να είναι τρομακτικό, αλλά για πιο σύνθετα σήματα οδηγεί σε σημαντική παραμόρφωση του σχήματος, αν και δεν δημιουργεί νέες αρμονικές. Η παρακάτω εικόνα δείχνει πώς παραμορφώνεται ένα σήμα διπλής συχνότητας.

Μη γραμμικές παραμορφώσεις. KNI, KGI, TDH.

Η μη γραμμική παραμόρφωση προσθέτει αρμονικές που δεν υπήρχαν προηγουμένως στο σήμα και, ως αποτέλεσμα, αλλάζει την αρχική κυματομορφή. Ίσως το πιο προφανές παράδειγμα τέτοιων παραμορφώσεων είναι ο περιορισμός του πλάτους ενός ημιτονοειδούς σήματος, που φαίνεται παρακάτω.

Το αριστερό γράφημα δείχνει παραμορφώσεις που προκαλούνται από την παρουσία μιας πρόσθετης άρτιας αρμονικής του σήματος - περιορίζοντας το πλάτος ενός από τα μισά κύματα του σήματος. Το αρχικό ημιτονοειδές σήμα έχει τον αριθμό 1, η δεύτερη αρμονική ταλάντωση είναι 2 και το προκύπτον παραμορφωμένο σήμα είναι 3. Η δεξιά εικόνα δείχνει το αποτέλεσμα της τρίτης αρμονικής - το σήμα "κόβεται" και στις δύο πλευρές.

Στη σοβιετική εποχή, ήταν συνηθισμένο να εκφράζεται η μη γραμμική παραμόρφωση ενός ενισχυτή χρησιμοποιώντας τον παράγοντα αρμονικής παραμόρφωσης THD. Καθορίστηκε ως εξής: ένα σήμα ορισμένης συχνότητας, συνήθως 1000 Hz, τροφοδοτήθηκε στην είσοδο του ενισχυτή. Στη συνέχεια υπολογίστηκε το επίπεδο όλων των αρμονικών του σήματος εξόδου. Το THD λήφθηκε ως ο λόγος της τάσης rms του αθροίσματος των υψηλότερων αρμονικών του σήματος, εκτός από την πρώτη, προς την τάση της πρώτης αρμονικής - εκείνης της οποίας η συχνότητα είναι ίση με τη συχνότητα του ημιτονοειδούς σήματος εισόδου.

Μια παρόμοια ξένη παράμετρος ονομάζεται ολική αρμονική παραμόρφωση για θεμελιώδη συχνότητα.

Συντελεστής Αρμονικής Παραμόρφωσης (THD ή )

Αυτή η τεχνική θα λειτουργήσει μόνο εάν το σήμα εισόδου είναι ιδανικό και περιέχει μόνο τη θεμελιώδη αρμονική. Αυτή η προϋπόθεση δεν μπορεί πάντα να πληρούται, επομένως, στη σύγχρονη διεθνή πρακτική, μια άλλη παράμετρος για την εκτίμηση του βαθμού μη γραμμικής παραμόρφωσης - SOI - έχει γίνει πολύ πιο διαδεδομένη.

Το ξένο ανάλογο είναι η ολική αρμονική παραμόρφωση για το μέσο τετράγωνο της ρίζας.

Ολική αρμονική παραμόρφωση (THD ή )

SOI είναι μια τιμή ίση με τον λόγο του αθροίσματος ριζικού μέσου τετραγώνου των φασματικών συνιστωσών του σήματος εξόδου που απουσιάζουν στο φάσμα του σήματος εισόδου προς το άθροισμα ριζικού μέσου τετραγώνου όλων των φασματικών συνιστωσών του σήματος εισόδου .
Τόσο το THD όσο και το THI είναι σχετικές τιμές που μετρώνται ως ποσοστό.
Οι τιμές αυτών των παραμέτρων σχετίζονται με τη σχέση:

Για απλές κυματομορφές, το μέγεθος της παραμόρφωσης μπορεί να υπολογιστεί αναλυτικά. Ακολουθούν οι τιμές THD για τα πιο κοινά σήματα στην τεχνολογία ήχου (οι τιμές THD υποδεικνύονται σε παρενθέσεις).

0% (0%) - η κυματομορφή είναι ένα ιδανικό ημιτονοειδές κύμα.
3% (3%) - το σχήμα του σήματος είναι διαφορετικό από το ημιτονοειδές, αλλά η παραμόρφωση είναι αόρατη στο μάτι.
5% (5%) - απόκλιση του σχήματος του σήματος από το ημιτονοειδές, αισθητή στο μάτι στο παλμογράφημα.
10% (10%) - το τυπικό επίπεδο παραμόρφωσης στο οποίο λαμβάνεται υπόψη η πραγματική ισχύς (RMS) του UMZCH, γίνεται αντιληπτό από το αυτί.
Το 12% (12%) είναι ένα απόλυτα συμμετρικό τριγωνικό σήμα.
Το 21% (22%) είναι ένα «τυπικό» τραπεζοειδές ή κλιμακωτό σήμα. 43% (48%) - ένα απόλυτα συμμετρικό ορθογώνιο σήμα (μαίανδρος).
Το 63% (80%) είναι ένα ιδανικό σήμα πριονωτή.

Ακόμη και πριν από είκοσι χρόνια, πολύπλοκα, ακριβά όργανα χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση της αρμονικής παραμόρφωσης της διαδρομής χαμηλής συχνότητας. Ένα από αυτά, το SK6-13, φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Σήμερα, αυτή η εργασία αντιμετωπίζεται πολύ καλύτερα από μια εξωτερική κάρτα ήχου υπολογιστή με ένα σετ εξειδικευμένου λογισμικού, το συνολικό κόστος του οποίου δεν υπερβαίνει τα 500 USD.

Φάσμα του σήματος στην είσοδο της κάρτας ήχου κατά τη δοκιμή ενός ενισχυτή χαμηλής συχνότητας.

Χαρακτηριστικό πλάτους. Πολύ σύντομα για το θόρυβο και τις παρεμβολές.

Η εξάρτηση της τάσης εξόδου ενός ενισχυτή από την τάση εισόδου του, σε μια σταθερή συχνότητα σήματος (συνήθως 1000 Hz), ονομάζεται χαρακτηριστικό πλάτους.
Χαρακτηριστικό πλάτουςενός ιδανικού ενισχυτή είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των συντεταγμένων, αφού το κέρδος της είναι μια σταθερή τιμή σε οποιαδήποτε τάση εισόδου.
Η απόκριση πλάτους ενός πραγματικού ενισχυτή έχει τουλάχιστον τρία διαφορετικά τμήματα. Στο κάτω μέρος δεν φτάνει στο μηδέν, αφού ο ενισχυτής έχει τον δικό του θόρυβο, ο οποίος σε χαμηλά επίπεδα έντασης γίνεται ανάλογος με το πλάτος του χρήσιμου σήματος.

Στο μεσαίο τμήμα (AB) το χαρακτηριστικό πλάτους είναι κοντά στο γραμμικό. Αυτή είναι η περιοχή εργασίας, εντός των ορίων της η παραμόρφωση του σχήματος του σήματος θα είναι ελάχιστη.
Στο επάνω μέρος του γραφήματος, το χαρακτηριστικό πλάτους έχει επίσης μια κάμψη, η οποία οφείλεται στον περιορισμό της ισχύος εξόδου του ενισχυτή.
Εάν το πλάτος του σήματος εισόδου είναι τέτοιο ώστε ο ενισχυτής να λειτουργεί σε καμπύλες τομές, τότε εμφανίζονται μη γραμμικές παραμορφώσεις στο σήμα εξόδου. Όσο μεγαλύτερη είναι η μη γραμμικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση της ημιτονοειδούς τάσης του σήματος, δηλ. Στην έξοδο του ενισχυτή εμφανίζονται νέες ταλαντώσεις (υψηλότερες αρμονικές).

Ο θόρυβος στους ενισχυτές έρχεται σε διαφορετικούς τύπους και προκαλείται από διαφορετικούς λόγους.

Λευκός θόρυβος.

Ο λευκός θόρυβος είναι ένα σήμα με ομοιόμορφη φασματική πυκνότητα σε όλες τις συχνότητες. Εντός του εύρους συχνοτήτων λειτουργίας των ενισχυτών χαμηλής συχνότητας, ένα παράδειγμα τέτοιου θορύβου μπορεί να θεωρηθεί ο θερμικός θόρυβος, που προκαλείται από τη χαοτική κίνηση των ηλεκτρονίων. Το φάσμα αυτού του θορύβου είναι ομοιόμορφο σε ένα πολύ μεγάλο εύρος συχνοτήτων.

Ροζ θόρυβος.

Ο ροζ θόρυβος είναι επίσης γνωστός ως θόρυβος τρεμοπαίζει. Η φασματική πυκνότητα ισχύος του ροζ θορύβου είναι ανάλογη με την αναλογία 1/f (η πυκνότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη της συχνότητας), δηλαδή μειώνεται ομοιόμορφα σε μια λογαριθμική κλίμακα συχνότητας. Ο ροζ θόρυβος δημιουργείται τόσο από παθητικά όσο και από ενεργά ηλεκτρονικά εξαρτήματα και οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν για τη φύση της προέλευσής του.

Ιστορικό από εξωτερικές πηγές.

Μία από τις κύριες αιτίες του θορύβου είναι το φόντο που προκαλείται από εξωτερικές πηγές, για παράδειγμα από τροφοδοτικό AC 50 Hz. Έχει θεμελιώδη αρμονική 50 Hz και τα πολλαπλάσια της.

Αυτοδιέγερση.

Η αυτοδιέγερση μεμονωμένων σταδίων του ενισχυτή μπορεί να δημιουργήσει θόρυβο, συνήθως συγκεκριμένης συχνότητας.

Πρότυπα ισχύος εξόδου ULF και ακουστικής

Ονομαστική ισχύς

Δυτικό ανάλογο RMS(Root Mean Squared - ρίζα μέση τετραγωνική τιμή) Στην ΕΣΣΔ, ορίστηκε από το GOST 23262-88 ως η μέση τιμή της παρεχόμενης ηλεκτρικής ισχύος ενός ημιτονοειδούς σήματος με συχνότητα 1000 Hz, η οποία προκαλεί μη γραμμική παραμόρφωση του σήματος όχι υπερβαίνει μια καθορισμένη τιμή των συνολικών αρμονικών (THD). Ενδείκνυται τόσο για ηχεία όσο και για ενισχυτές. Συνήθως, η υποδεικνυόμενη ισχύς προσαρμόστηκε στις απαιτήσεις GOST για την κατηγορία πολυπλοκότητας του σχεδιασμού, με τον καλύτερο συνδυασμό μετρούμενων χαρακτηριστικών. Για διαφορετικές κατηγορίες συσκευών, το SOI μπορεί να ποικίλλει πολύ σημαντικά, από 1 έως 10 τοις εκατό. Μπορεί να αποδειχθεί ότι το σύστημα αναφέρεται στα 20 watt ανά κανάλι, αλλά οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στο 10% SOI. Ως αποτέλεσμα, είναι αδύνατο να ακούσετε ακουστική σε αυτή την ισχύ. Τα συστήματα ηχείων είναι ικανά να αναπαράγουν ένα σήμα σε ισχύ RMS για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Αξιολόγηση ισχύος θορύβου

Μερικές φορές ονομάζεται επίσης ημιτονοειδές. Πλησιέστερο δυτικό ανάλογο ΦΑΣΑΡΙΑ- η ηλεκτρική ισχύς περιορίζεται αποκλειστικά από θερμικές και μηχανικές βλάβες (για παράδειγμα: ολίσθηση του πηνίου φωνής από υπερθέρμανση, καύση αγωγών στα σημεία κάμψης ή συγκόλλησης, θραύση εύκαμπτων καλωδίων κ.λπ.) όταν τροφοδοτείται ροζ θόρυβος μέσω του κυκλώματος διόρθωσης 100 ώρες. Συνήθως το DIN είναι 2-3 φορές υψηλότερο από το RMS.

Μέγιστη βραχυπρόθεσμη ισχύς

Δυτικό ανάλογο PMPO(Peak Music Power Output - μέγιστη ισχύς εξόδου μουσικής). - ηλεκτρική ισχύς που τα ηχεία μπορούν να αντέξουν χωρίς ζημιά (ελέγχεται από την απουσία κροταλισμού) για μικρό χρονικό διάστημα. Ο ροζ θόρυβος χρησιμοποιείται ως δοκιμαστικό σήμα. Το σήμα αποστέλλεται στο ηχείο για 2 δευτερόλεπτα. Οι δοκιμές πραγματοποιούνται 60 φορές σε διαστήματα 1 λεπτού. Αυτός ο τύπος ισχύος καθιστά δυνατή την εκτίμηση των βραχυπρόθεσμων υπερφορτώσεων που μπορεί να αντέξει ένα μεγάφωνο σε καταστάσεις που προκύπτουν κατά τη λειτουργία. Συνήθως 10-20 φορές υψηλότερο από το DIN. Ποιο είναι το όφελος ενός ατόμου που γνωρίζει ότι το σύστημά του μπορεί ενδεχομένως να αντέξει ένα σύντομο, λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο, ημιτονοειδές κύμα χαμηλής συχνότητας με υψηλή ισχύ; Ωστόσο, οι κατασκευαστές αγαπούν πολύ να εμφανίζουν αυτή τη συγκεκριμένη παράμετρο στις συσκευασίες και τα αυτοκόλλητα των προϊόντων τους... Τεράστια νούμερα για αυτήν την παράμετρο βασίζονται συχνά αποκλειστικά στην άγρια ​​φαντασία του τμήματος μάρκετινγκ των κατασκευαστών, και εδώ οι Κινέζοι αναμφίβολα προηγούνται. τα υπόλοιπα.

Μέγιστη μακροπρόθεσμη ισχύς

Αυτή είναι η ηλεκτρική ισχύς που μπορούν να αντέξουν τα ηχεία χωρίς ζημιά για 1 λεπτό. Οι δοκιμές επαναλαμβάνονται 10 φορές με μεσοδιάστημα 2 λεπτών. Το σήμα δοκιμής είναι το ίδιο.
Η μέγιστη μακροπρόθεσμη ισχύς καθορίζεται από παραβίαση της θερμικής αντοχής των ηχείων (ολίσθηση των στροφών του πηνίου φωνής κ.λπ.).

Η πρακτική είναι το καλύτερο κριτήριο αλήθειας. Αποσυναρμολόγηση με το κέντρο ήχου

Ας προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε τις γνώσεις μας στην πράξη. Ας ρίξουμε μια ματιά σε ένα πολύ διάσημο ηλεκτρονικό κατάστημα και ας αναζητήσουμε ένα προϊόν από μια ακόμη πιο διάσημη εταιρεία από τη Χώρα του Ανατέλλοντος Ηλίου.
Ναι - ένα μουσικό κέντρο με φουτουριστικό σχεδιασμό πωλείται μόνο για 10.000 ρούβλια. για την επόμενη προσφορά:
Από την περιγραφή μαθαίνουμε ότι η συσκευή είναι εξοπλισμένη όχι μόνο με ισχυρά ηχεία, αλλά και με υπογούφερ.

«Παρέχει ανώτερη καθαρότητα ήχου σε οποιοδήποτε επίπεδο έντασης. Επιπλέον, αυτή η διαμόρφωση βοηθά να γίνει ο ήχος πλούσιος και ευρύχωρος.»

Συναρπαστικό, ίσως αξίζει να δούμε τις παραμέτρους. «Το κέντρο περιέχει δύο μπροστινά ηχεία, το καθένα με ισχύ 235 Watts και ένα ενεργό subwoofer με ισχύ 230 Watts». Επιπλέον, οι διαστάσεις των πρώτων είναι μόνο 31*23*21 cm
Ναι, αυτό είναι ένα είδος Αηδόνι ο Ληστής, τόσο στη δύναμη της φωνής του όσο και σε μέγεθος. Πίσω στο 1996, θα είχα σταματήσει την έρευνά μου σε αυτό το σημείο και αργότερα, κοιτάζοντας το S90 μου και ακούγοντας έναν αυτοσχέδιο ενισχυτή Ageev, θα είχα συζητήσει έντονα με φίλους πόσο πίσω από τους Ιάπωνες ήταν η σοβιετική μας βιομηχανία - κατά 50 χρόνια ή ακόμα για πάντα. Αλλά σήμερα, με τη διαθεσιμότητα της ιαπωνικής τεχνολογίας, η κατάσταση είναι πολύ καλύτερη και πολλοί μύθοι που σχετίζονται με αυτήν έχουν καταρρεύσει, επομένως πριν από την αγορά θα προσπαθήσουμε να βρούμε πιο αντικειμενικά δεδομένα σχετικά με την ποιότητα του ήχου. Δεν υπάρχει λέξη για αυτό στην ιστοσελίδα. Ποιος θα το αμφισβητούσε! Αλλά υπάρχει ένα εγχειρίδιο οδηγιών σε μορφή pdf. Κατεβάστε και συνεχίστε την αναζήτηση. Μεταξύ των εξαιρετικά πολύτιμων πληροφοριών ότι «η άδεια για την τεχνολογία κωδικοποίησης ήχου λήφθηκε από την Thompson» και η οποία καταλήγει να εισάγει τις μπαταρίες με δυσκολία, αλλά είναι δυνατόν να βρεθεί κάτι που μοιάζει με τεχνικές παραμέτρους. Πολύ λίγες πληροφορίες κρύβονται στα βάθη του εγγράφου, προς το τέλος.
Το παραθέτω αυτολεξεί, με τη μορφή στιγμιότυπου οθόνης, γιατί από εκείνη τη στιγμή άρχισα να έχω σοβαρές ερωτήσεις, τόσο για τα δεδομένα, παρά το γεγονός ότι επιβεβαιώθηκαν από πιστοποιητικό συμμόρφωσης, όσο και για την ερμηνεία τους.
Γεγονός είναι ότι ακριβώς από κάτω έγραφε ότι η ισχύς που καταναλώνεται από το δίκτυο AC του πρώτου συστήματος είναι 90 watt, και το δεύτερο είναι γενικά 75. Χμμ.

Έχει εφευρεθεί μια μηχανή αέναης κίνησης τρίτου είδους; Ή μήπως υπάρχουν μπαταρίες κρυμμένες στο σώμα του μουσικού κέντρου; Δεν μοιάζει με αυτό - το δηλωμένο βάρος της συσκευής χωρίς ακουστική είναι μόνο τρία κιλά. Τότε, πώς καταναλώνοντας 90 watts από το δίκτυο, μπορείτε να πάρετε μια ισχύ 700 μυστηριωδών watt (για αναφορά) ή τουλάχιστον ένα θλιβερό, αλλά αρκετά απτό ονομαστικό 120. Άλλωστε, ο ενισχυτής πρέπει να έχει απόδοση περίπου 150 τοις εκατό, ακόμα και με απενεργοποιημένο το subwoofer! Αλλά στην πράξη, αυτή η παράμετρος σπάνια υπερβαίνει το όριο του 75.

Ας προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε τις πληροφορίες που λαμβάνονται από το άρθρο στην πράξη.

Η αναφερόμενη ισχύς για αναφορά είναι 235+235+230=700 - αυτό είναι ξεκάθαρα PMPO. Υπάρχει πολύ λιγότερη σαφήνεια στην ονομαστική αξία. Εξ ορισμού αυτό είναι ονομαστική ισχύς, αλλά δεν μπορεί να είναι 60+60 μόνο για δύο κύρια κανάλια, εξαιρουμένου του υπογούφερ, με ονομαστική κατανάλωση ισχύος 90 watt. Αυτό όλο και περισσότερο δεν μοιάζει με τέχνασμα μάρκετινγκ, αλλά με καθαρό ψέμα. Κρίνοντας από τις διαστάσεις και τον άρρητο κανόνα, την αναλογία RMS και PMPO, η πραγματική ονομαστική ισχύς αυτού του κέντρου πρέπει να είναι 12-15 watt ανά κανάλι και το σύνολο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 45. Ένα φυσικό ερώτημα προκύπτει - πώς μπορείτε να εμπιστευτείτε το στοιχεία διαβατηρίων Ταϊβανέζων και Κινέζων κατασκευαστών, όταν ακόμη και ο γνωστός Ιάπωνας Το επιτρέπει η εταιρεία;
Το αν θα αγοράσετε μια τέτοια συσκευή ή όχι εξαρτάται από εσάς. Αν είναι να ενοχλήσετε τους γείτονές σας στη χώρα το πρωί, ναι. Διαφορετικά, χωρίς να έχω ακούσει πρώτα πολλά μουσικά κομμάτια σε διαφορετικά είδη, δεν θα το συνιστούσα.

Ένα μπρίκι με πίσσα σε ένα βάζο με μέλι.

Φαίνεται ότι έχουμε μια σχεδόν εξαντλητική λίστα παραμέτρων που είναι απαραίτητες για την αξιολόγηση της ισχύος και της ποιότητας του ήχου. Αλλά, μετά από προσεκτικότερη προσοχή, αυτό αποδεικνύεται ότι απέχει πολύ από την περίπτωση, για διάφορους λόγους:

• Πολλές παράμετροι είναι πιο κατάλληλες όχι τόσο για μια αντικειμενική αντανάκλαση της ποιότητας του σήματος, αλλά για την ευκολία της μέτρησης. Τα περισσότερα εκτελούνται σε συχνότητα 1000 Hz, κάτι που είναι πολύ βολικό για την απόκτηση των καλύτερων αριθμητικών αποτελεσμάτων. Βρίσκεται μακριά από τη συχνότητα φόντου του ηλεκτρικού δικτύου στα 50 Hz και στο πιο γραμμικό τμήμα του εύρους συχνοτήτων του ενισχυτή.
• Οι κατασκευαστές συχνά διαπράττουν το αμάρτημα της απροκάλυπτης προσαρμογής των χαρακτηριστικών του ενισχυτή στις δοκιμές. Για παράδειγμα, ακόμη και κατά την εποχή της Σοβιετικής Ένωσης, τα ULF συχνά σχεδιάζονταν με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν τον καλύτερο δείκτη THD, με τη μέγιστη ισχύ της πινακίδας εξόδου. Ταυτόχρονα, στο μισό επίπεδο ισχύος, οι ενισχυτές push-pull εμφάνιζαν συχνά παραμόρφωση σαν βήμα, γι' αυτό ο συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης στη μεσαία θέση του κουμπιού έντασης θα μπορούσε να ξεπεράσει το 10%!
• Τα φύλλα δεδομένων και οι οδηγίες λειτουργίας περιέχουν συχνά μη τυπικά πλαστά, απολύτως άχρηστα χαρακτηριστικά του τύπου PMPO. Ταυτόχρονα, δεν είναι πάντα δυνατό να βρεθούν ακόμη και τέτοιες βασικές παράμετροι όπως το εύρος συχνοτήτων ή η ονομαστική ισχύς. Δεν υπάρχει τίποτα να πούμε για την απόκριση συχνότητας και την απόκριση φάσης!
• Οι παράμετροι μετρώνται συχνά χρησιμοποιώντας σκόπιμα παραμορφωμένες μεθόδους.

Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι πολλοί αγοραστές πέφτουν σε υποκειμενικότητα υπό τέτοιες συνθήκες και εστιάζουν την αγορά τους, στην καλύτερη περίπτωση, αποκλειστικά στα αποτελέσματα μιας σύντομης συνεδρίας ακρόασης και, στη χειρότερη, στην τιμή.

Ήρθε η ώρα να ολοκληρώσουμε, το άρθρο είναι ήδη πολύ μεγάλο!

Θα συνεχίσουμε την κουβέντα μας σχετικά με την αξιολόγηση ποιότητας και τις αιτίες παραμόρφωσης των ενισχυτών χαμηλής συχνότητας στο επόμενο άρθρο. Οπλισμένοι με μια ελάχιστη ποσότητα γνώσης, μπορείτε να προχωρήσετε σε τόσο ενδιαφέροντα θέματα όπως η παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης και η σχέση της με το βάθος ανάδρασης!

Εν κατακλείδι, θα ήθελα να εκφράσω την ειλικρινή μου ευγνωμοσύνη στον Roman Parpalak parpalak για το έργο του ενός διαδικτυακού συντάκτη με υποστήριξη για λάτεξ και markdown. Χωρίς αυτό το εργαλείο, η ήδη δύσκολη δουλειά της εισαγωγής μαθηματικών τύπων στο κείμενο θα γινόταν πραγματικά κολασμένη.