एम्पलीफायर, मॉनिटर और इसी तरह के उपकरण चुनते समय, एक अनुभवहीन व्यक्ति को अक्सर शक्ति और आवृत्ति प्रतिक्रिया जैसे संकेतकों द्वारा निर्देशित किया जाता है। अधिक जानकार लोग हार्मोनिक प्रस्तुतियों के गुणांक के मूल्य में रुचि रखते हैं। और केवल सबसे जानकार इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण का उल्लेख करते हैं। हालांकि उनका हानिकारक प्रभाव उन सभी सूचीबद्ध लोगों में सबसे बड़ा है। इसके अलावा, उन्हें मापना और परिभाषित करना बहुत मुश्किल है।
परिचय
शुरू में, एक परिभाषा के साथ शुरू करते हैं। जब दो आवृत्तियों से बने एक संकेत को एक एम्पलीफायर के इनपुट पर लागू किया जाता है जिसमें बहुत रैखिक प्रतिक्रिया नहीं होती है, तो यह हार्मोनिक्स (ओवरटोन) की पीढ़ी की ओर जाता है। इसके अलावा, न केवल ये दो संकेतक इसमें भाग लेते हैं, बल्कि उनका गणितीय योग और अंतर भी है। यह आखिरी वाला इंटरमॉड्यूलेशन डिस्टॉर्शन कहलाता है।
छोटाउदाहरण
मान लें कि हमारे पास एक संकेत है। इसमें दो आवृत्तियाँ होती हैं - 1000 और 1100 Hz। इसका मतलब है कि एम्पलीफायर आउटपुट पर 2100 हर्ट्ज (1000 + 1100) और 100 हर्ट्ज (1100-1000) की आवृत्ति वाले सिग्नल भी उत्पन्न होंगे। और ये केवल प्रथम कोटि के हार्मोनिक्स के व्युत्पन्न हैं!
एक और उदाहरण। दो आवृत्तियाँ ली जाती हैं जो पाँचवें से भिन्न होती हैं। किसी तरह 1000 हर्ट्ज और 1500 हर्ट्ज। इस मामले में, दूसरा क्रम हार्मोनिक्स 2000 हर्ट्ज और 3000 हर्ट्ज होगा, और तीसरा - 3000 हर्ट्ज और 4500 हर्ट्ज होगा। 1000 हर्ट्ज के सापेक्ष, 2000 हर्ट्ज, 3000 हर्ट्ज और 4500 हर्ट्ज पर मान ऑक्टेव, डुओडेसिम और कोई नहीं हैं। 1500 हर्ट्ज के साथ, चीजें थोड़ी अलग हैं। इसके संबंध में, 2000 हर्ट्ज, 3000 हर्ट्ज और 4500 हर्ट्ज पर आवृत्तियों का हार्मोनिक चौथा, सप्तक और ग्रहणी है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दोनों आवृत्तियों के उत्पादित ओवरटोन मौलिक स्वरों के अनुरूप हैं। हालांकि, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि सभी संगीत वाद्ययंत्रों का उपयोग करने पर प्राकृतिक हार्मोनिक्स उत्पन्न होते हैं।
इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण की विशेषताएं क्या हैं?
उनकी विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि संकेत उत्पन्न होते हैं, जिनकी आवृत्तियाँ ओवरटोन का योग और अंतर होती हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उत्पादित संयोजन हमेशा मुख्य संकेतकों के मूल्यों से संबंधित नहीं होते हैं। इसके अलावा, परिणामों के एक जटिल वर्णक्रमीय वितरण के साथ, यह न केवल हार्मोनिक संरचना के संवर्धन की ओर ले जाता है (जैसा कि निम्न-क्रम के ओवरटोन के साथ संभव है), बल्कि यह भी शुरू होता हैशोर के सामान्य जोड़ जैसा दिखता है।
एक जटिल संगीत संकेत बनाते या पुन: प्रस्तुत करते समय यह विशेष रूप से सच है। इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण का मापन सिस्टम की गैर-रैखिकता की डिग्री निर्धारित करने का प्रयास करता है। उदाहरण के लिए, लाउडस्पीकरों में, जंगम डिफ्यूज़र सिस्टम की लोच के विभिन्न मूल्यों के कारण समान प्रभाव उत्पन्न होते हैं। यह विभिन्न उत्तेजना स्थितियों के तहत चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार पर भी लागू होता है। संयोग से, लाउडस्पीकर एक प्रणाली का एक अच्छा उदाहरण है जो विभिन्न मात्रा स्तरों पर असंतुलित व्यवहार प्रदर्शित करता है।
दरअसल, इससे ध्वनिक आउटपुट पर नॉनलाइनियर घटना का आभास होता है। यदि लाउडस्पीकर सममित व्यवहार वाला एक सिस्टम होता, तो इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण होने के लिए कोई संभावित पूर्वापेक्षाएँ नहीं होतीं। इससे, वैसे, यह पता चलता है कि यदि सिस्टम के आउटपुट में एक हार्मोनिक है, तो हमेशा एक निश्चित गैर-रैखिकता होनी चाहिए।
इससे क्या मध्यवर्ती निष्कर्ष निकाला जा सकता है?
उपरोक्त को सारांशित करते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हार्मोनिक विरूपण गैर-संगीत प्रणालियों की ओर जाने वाली प्रक्रियाओं की घटना को प्रदर्शित नहीं करता है। इसके अलावा, इस पैरामीटर द्वारा विभिन्न उपकरणों की सीधी तुलना उत्पन्न संकेतों की गुणवत्ता के बारे में महत्वपूर्ण गलत धारणाएं पैदा कर सकती है।
एम्पलीफायर्स में इंटरमॉड्यूलेशन डिस्टॉर्शन एक बहुत ही महत्वपूर्ण उदाहरण है। वहां, कई लोग मानते हैं कि ट्रांजिस्टर वाले की तुलना में ट्यूब वाले में बेहतर ध्वनि होती है। हालांकि बाद वाला परिमाण कम विरूपण का क्रम उत्पन्न करता है।
के बारे मेंमाप और विकृति
यह पहले से ही स्पष्ट है कि इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण एक समस्या है - वास्तविक और छिपी हुई। यदि कार्य इसे कम करना है, तो इसके लिए आपको पहले से अध्ययन करने के बाद तनाव और काम करना होगा। रूसी इलेक्ट्रो-ध्वनिक अलेक्जेंडर वोइशविलो द्वारा अच्छे परिणाम प्राप्त किए गए थे। इस क्षेत्र में अपने ज्ञान का विस्तार करने की इच्छा रखने वाले किसी भी व्यक्ति द्वारा अध्ययन के लिए उनके कार्यों की सिफारिश की जाती है। सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विकृतियां उत्पन्न आवृत्ति के आधार पर दिखाई देती हैं।
इस मामले में, सीमा से अधिक स्तर तय है। यह उन मामलों में देखा जाता है जब तीसरे क्रम के साथ-साथ दूसरे के इंटरमॉड्यूलेशन विकृतियां तय की जाती हैं। किसी भी आवृत्ति पर, प्रतिक्रिया के स्तर से विरूपण घटाकर हार्मोनिक्स का स्तर पाया जा सकता है, जो अक्षीय दिशा में मनाया जाता है।
इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण को मापने के तरीके क्या हैं?
कनेक्शन और प्रायिकता के सिद्धांतों के साथ-साथ गणितीय आँकड़ों का उपयोग आधार के रूप में किया जाता है। वे वर्णक्रमीय विश्लेषण, गैर-रेखीय विशेषताओं को अनुमानित करने के तरीकों और मल्टीपाथ आरेखों के कंप्यूटर सिमुलेशन द्वारा पूरक हैं। यदि हम अधिक विशिष्ट समाधानों के बारे में बात करते हैं, तो ये हैं:
- बेसेल फ़ंक्शंस का उपयोग करके स्थानांतरण विशेषताओं के सन्निकटन के साथ आउटपुट सिग्नल के स्पेक्ट्रम का विश्लेषण और गणना करने के लिए कंप्यूटर-आधारित विधि। यह उच्च सटीकता की विशेषता है, जो 0.1 से 0.2. तक हैडीबी.
- मल्टीपाथ डायग्राम मॉडलिंग के लिए संख्यात्मक-विश्लेषणात्मक विधियों का समूह। उनकी नवीनता के कारण, वे व्यापक नहीं हो पाए हैं, लेकिन प्रायोगिक अध्ययनों से उनकी व्यवहार्यता की पुष्टि की गई है।
- ध्रुवीय और वर्णक्रमीय विकिरण पैटर्न के परजीवी और मुख्य लोब के मापदंडों और मॉडलों की एक सरणी का उपयोग करना। यह उपग्रह संचार प्रणालियों के साथ व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जो क्षेत्र सेवा प्रदान करते हैं।
इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण को मापने के लिए ये सभी तरीके नहीं हैं। रेडियो पथ को विशिष्ट विशेषताओं की उपस्थिति की विशेषता हो सकती है, जिन्हें काम करते समय और प्रभाव को कम करने की समस्या को हल करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।
व्यावहारिक सुरक्षा समाधान
इस चुनौती का कोई एक सार्वभौमिक उत्तर नहीं है। इसलिए, देखें:
- हस्तांतरण विशेषताओं का हार्डवेयर-सॉफ्टवेयर सुधारक। यह आपको ऊर्जा की खपत को 15-20% तक कम करते हुए, दक्षता को 10-15% तक बढ़ाने की अनुमति देता है। इसके अलावा, सिस्टम बैंडविड्थ में 5% की वृद्धि हुई है।
- सैद्धांतिक गणना के एल्गोरिदम और कार्यक्रम, रमन स्पेक्ट्रम और नकली विकिरण को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। वे ट्रांसमिशन पथों की दक्षता में 10-15% की वृद्धि हासिल करना संभव बनाते हैं, जिससे ऊर्जा की खपत 15-20% कम हो जाती है।
- बेसेल फ़ंक्शंस द्वारा सन्निकटन का उपयोग करके संयोजन स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करने के लिए कंप्यूटर-आधारित पद्धति का उपयोग करना। यह समाधान आपको सैद्धांतिक संकेतकों की गणना, नियंत्रण और कम करने की अनुमति देता हैकार्यप्रणाली प्रणालियों में परजीवी उत्सर्जन।
और कई अन्य। किन लक्ष्यों का पीछा किया जा रहा है, साथ ही वर्तमान समस्याओं पर ध्यान केंद्रित करने के आधार पर कुछ विशिष्ट का चयन किया जाता है।
व्यावहारिक कार्य के बारे में थोड़ा सा
इस पर प्रतिक्रिया करने के लिए इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण को कैसे सुनें? उन्हें बिल्कुल क्यों मापें? यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह इतना आसान काम नहीं है क्योंकि यह पहली नज़र में लग सकता है। इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण मूल्यों का परिमाण संकेत की आवृत्ति रेंज, इसके पूर्ण स्तर, जटिलता, शिखर और औसत मूल्य के बीच के अनुपात, तरंग पर, उल्लिखित कारकों के बीच बातचीत और कई अन्य कारणों पर निर्भर करता है। इसलिए, मूल्यों को मापना मुश्किल है। आखिरकार, ऐसी प्रक्रियाएं होती हैं जहां कुछ आवृत्तियां दूसरों की पीढ़ी को प्रभावित करती हैं। और विविधताओं की संख्या, विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक रूप से, अनंत तक पहुंच सकती है।
मूल्यांकन में एक महत्वपूर्ण भूमिका इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण के गुणांक द्वारा निभाई जाती है। यह एम्पलीफायर के चल रहे हार्मोनिक विरूपण का एक संकेतक है। इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण कारक का उपयोग यह दिखाने के लिए किया जाता है कि मुख्य सिग्नल का कितना हिस्सा अतिरिक्त पीढ़ियों से बना है। ऐसा माना जाता है कि इस सूचक का मूल्य 1% से अधिक नहीं हो सकता है। यह जितना छोटा होता है, ध्वनि की निष्ठा उतनी ही अधिक होती है जो स्रोत की विशेषता होती है। हाई-एंड एम्पलीफायरों में ऐसे अनुपात होते हैं जो एक प्रतिशत या उससे भी कम के सौवें हिस्से में होते हैं।
सिर्फ एक स्रोत नहीं
विकृति की घटना एक तक सीमित नहीं हैउनके गठन का बिंदु। संकेतों को पकड़ने का प्रयास करते समय कुछ समस्याएं उत्पन्न होती हैं। इस तरह से रिसीवर्स में इंटरमॉड्यूलेशन डिस्टॉर्शन दिखाई देता है। यह विभिन्न रेडियो उपकरणों के लिए विशेष रूप से सच है। आखिरकार, उपयोगी सिग्नल के स्तर को कम करने के साथ-साथ शोर के साथ इसके अनुपात में गिरावट के लिए यह बहुत प्रासंगिक है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शक्तिशाली हस्तक्षेप पड़ोसी संकेतों पर भी काम में हस्तक्षेप कर सकता है। इस मामले में, वे क्रॉसस्टॉक की उपस्थिति की बात करते हैं।
यह घटना तब होती है जब सिग्नल और रेडियो हस्तक्षेप मुख्य और समान चैनलों की आवृत्तियों से मेल नहीं खाते हैं। इस घटना की प्रकृति क्या है? क्रॉसस्टॉक स्वयं को संशोधित हस्तक्षेप के वर्णक्रमीय घटकों की बातचीत और रिसीवर की गैर-रैखिकताओं पर उपयोगी संकेत के एक विशेष परिणाम के रूप में प्रकट करता है। भेद बिगड़ जाता है, और महत्वपूर्ण समस्याओं के मामले में, सामान्य स्वागत असंभव हो जाता है।
महत्वपूर्ण लम्हों को याद करें
इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण मॉड्यूलेटेड शोर में बदल जाता है। घटना के सार को समझने के लिए, उन स्थितियों की कल्पना करना पर्याप्त है जब कोई घर पर एक अच्छी संगीत प्रणाली सुनना चाहता है, और खिड़की के बाहर एक व्यक्ति है जो अपने इच्छित उद्देश्य के लिए पूरी तरह से एक जंजीर का संचालन कर रहा है। शोर का स्तर वर्णक्रमीय घनत्व और संगीत की प्रबलता पर निर्भर करेगा।
हालांकि यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस मामले में कोई सीधा संबंध नहीं है। इंटरमॉड्यूलेशन विकृति की उपस्थिति में, ध्वनि की अंतर्दृष्टि और स्पष्टता खो जाएगी। कम सिग्नल स्तरों पर, विवरण खो जाता है, और खो भी जाता हैविशेषता हल्कापन। यह विशेष रूप से ब्रास बैंड और गाना बजानेवालों के लिए समस्याग्रस्त है। यदि कोई व्यक्ति उन्हें लाइव सुनने का आदी है, तो लाउडस्पीकर के माध्यम से वही गाने सुनने की कोशिश करते समय, आप बहुत निराश हो सकते हैं।
ऐसा इसलिए है क्योंकि जब सब कुछ मिलाया जाता है और दो स्पीकर के माध्यम से बजाया जाता है, तो विकृति बहुत स्पष्ट हो जाती है। जबकि यदि आप अंतरिक्ष में अलग-अलग बिंदुओं पर वस्तुओं को रखते हैं, तो समस्याओं की संख्या परिमाण के क्रम में कम होगी।
दिलचस्प शोध
मैं उन शोध परिणामों का उल्लेख करना चाहूंगा जो बहु-आवृत्ति विधि द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं। एक सार यह है कि एक ही समय में सिस्टम के माध्यम से कई संकेत पारित किए जाते हैं, जिनका एक अलग स्वर होता है। इस मामले में, आवृत्तियों का चयन इस तथ्य के आधार पर किया जाता है कि इंटरमॉड्यूलेशन घटकों के अधिकतम पृथक्करण को सुनिश्चित करने के लिए। यह आपको समस्या क्षेत्र को अधिक सटीक रूप से समझने की अनुमति देता है।
बहु-आवृत्ति विधि ने यह पता लगाना संभव बना दिया कि कई मामलों में दर्ज किए गए इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण की कुल मात्रा नॉनलाइनियर विरूपण कारक के कुल मूल्य से चार गुना अधिक है। इससे एक सरल निष्कर्ष निकाला जाता है। अर्थात्, जिसे अक्सर हार्मोनिक विकृति माना जाता है, वास्तव में, एक बड़ी हद तक एक इंटरमॉड्यूलेशन प्रकृति की घटनाएं होती हैं। इस मामले में, यह समझाना बहुत आसान है कि गुणांक का मान वास्तविक ध्वनि के साथ अच्छी तरह से संबंध क्यों नहीं रखता है, जिसे कान से माना जाता है।
निष्कर्ष
यह मूल रूप से औसत व्यक्ति को इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण के बारे में जानने की जरूरत है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह विषय बहुत व्यापक है और इसमें कई क्षेत्र शामिल हैं, यहां तक कि स्थान भी! लेकिन बड़ी मात्रा में ज्ञान जिससे आप परिचित हो सकते हैं, केवल विशेष विशेषज्ञों के लिए रुचि होगी जो गंभीर शोध और अनुसंधान में लगे हुए हैं।
