في عام 2000 ، اقترح
أنجيلو فارينا ، أستاذ بجامعة بارما ،
طريقة أصلية لقياس الاستجابة النبضية والتشوه اللاخطي في وقت واحد باستخدام إشارة توافقية لتكرار التغير الأسي (يشار إليه فيما يلي بـ ESS - اكتساح الجيب الأسي).
للحصول على هذه الخصائص ، من الضروري تسجيل تأثير إشارة ESS على الجهاز الذي تم اختباره والعثور على وظيفة الارتباط المتبادل للإشارة المسجلة مع إشارة ESS الأصلية ، ولكن تم تعديلها بالسعة (لمزيد من التفاصيل ، راجع منشورات A. Farin).
والنتيجة هي مجموعة من خصائص النبض (IH) ، وآخرها استجابة النبض الخطي للجهاز. يسبقه استجابة النبضة اللاخطية التربيعية للجهاز ، قبل أن يكون استجابة النبضة لللاخطية المكعبة ، إلخ. في الممارسة العملية ، من الممكن إصلاح اللاخطية التي تصل إلى 20 ترتيبًا.
تعد هذه الميزة (فصل المنتجات غير الخطية عن الاستجابة النبضية الخطية) ميزة فريدة لطريقة ESS مقارنة بالطرق الأخرى. تتميز طريقة ESS بمزايا أخرى:
- زيادة مقاومة الضوضاء العشوائية. وذلك لأن الإشارة التوافقية "تفحص" فجوة تردد ضيقة للغاية في كل فاصل زمني ، مما يسمح لنا بتقليل مستوى الضوضاء العشوائية في استجابة النبضة الناتجة. كلما طالت إشارة ESS ، كلما كان ملحوظًا هو تأثير تقليل الضوضاء.
- سهولة الاستخدام. إن عملية فك التشفير بأكملها تأتي إلى عدة حسابات FFT.
- القدرة على أتمتة عملية القياس.
يمكن العثور على موقع خصائص التشوه بالنسبة إلى استجابة النبضة الخطية بواسطة القاعدة التالية: إذا زاد تردد إشارة ESS بسرعة 1 أوكتاف في الثانية الواحدة ، عندئذٍ ستوضع خاصية عدم الخطية من الرتبة الثانية ثانية واحدة قبل استجابة النبضة الخطية ؛ سيتم تحديد الخاصية اللاخطية للطلب الرابع قبل ثانية واحدة من خصائص الترتيب الثاني ، إلخ.
على الرغم من المزايا الواضحة ، فإن طريقة ESS لها حدود التطبيق الخاصة بها. يسرد مؤلف الطريقة بنفسه القيود التالية:
- استجابة الدافع الناتجة ، وكذلك استجابة التردد ، لها تفاوت ملحوظ ("الرنين")
- الطريقة حساسة لعدم استقرار المحور الزمني.
لتقليل تواتر الاستجابة الترددية والاستجابة النبضية A. تقترح فارينا تعديل بداية إشارة ESS في السعة (التلاشي) ، بالإضافة إلى تطبيق تقنيات ترشيح مختلفة.
اكتشف متحمس آخر ، Katja Vetter ، في
بحثه ، مشكلة أخرى متعلقة بحقيقة أن كل أوكتاف الإشارة لا يبدأ في المرحلة صفر. هذا يفرض خطأ على قياس التوافقيات. كحل ، اقترح المؤلف طريقة جديدة لتشكيل إشارة ESS: يجب أن يبدأ كل أوكتاف بمرحلة صفرية.
أمثلة عملية لتطبيق طريقة ESS.
من خلال الاختيار والنمذجة في MATLAB ، تم إنشاء إشارة ESS مدتها 43 ثانية ، ومجموعة من 11 أوكتافات (11.7-24000 هرتز) ، مع تعديل سعة حواف الإشارة. وقد أتاح ذلك الحصول على تباين في استجابة التردد <0.2dB عند حواف نطاق القياس (22 و 23000 هرتز) وسوية خطأ نسبي <-140dB.
قياس خصائص خلية التعادل (مصحح التردد).
تبين أن طريقة ESS مفيدة للغاية عند إعداد معادل تجميع على مضخمات التشغيل. وأظهر المخطط عدم الاستقرار ، الذي كان من الصعب تحليل السبب. باستخدام طريقة ESS ، كان من الممكن تحديد أن الجهاز قد زاد من التشوهات غير الخطية في نطاق تردد التعادل.
قياس خصائص بطاقة صوت الكمبيوتر.
في هذا المثال ، تم توصيل إخراج بطاقة الصوت بالإدخال وتم قياس استجابة التردد عبر الجهاز. كما ترون ، يرتبط بعض التباين (في منطقة 20-60 هرتز) مع خطأ طريقة ESS نفسها. تتعلق بقية المساهمة في التفاوت ببطاقة الصوت.
مكبر الصوت القياس الصوتي
يوضح هذا المثال قياسات استجابة التردد لشاشات الاستوديو في الحقل القريب. في هذه الحالة ، كانت نسبة الإشارة إلى الضوضاء 90 ديسيبل ، في حين تم إجراء القياسات في غرفة الاستوديو بمستوى متوسط من ضغط الصوت (لا يزيد عن 90 ديسيبل SPL).
غلاف الاستجابة النبضية المقيسة لشاشة الاستوديو (يمكن ملاحظة أن النطاق الديناميكي للقياس كان 90 ديسيبل).قياس الخصائص الصوتية للغرفة
يوضح هذا المثال مظروف الاستجابة الدافعة للغرفة. كان وقت الارتداد 3.8 ثانية. كما ترون ، تتحلل الطاقة بشكل متساوٍ وبدون رشقات تصل إلى أدنى المستويات.
تتيح الطريقة التي اقترحها A. Farin إجراء قياسات عالية الدقة للأجهزة الإلكترونية والكهربائية الصوتية ، فضلاً عن الخصائص الصوتية للمباني. من المعروف أن هذه الطريقة تستخدم بنجاح في برامج القياس الصوتي مثل
CLIO و
REW .
روابط مفيدة:
- قياس في وقت واحد من استجابة الدافع والتشويه مع تقنية اجتاحت الجيب
- التقدم في قياسات الاستجابة الدافعة بواسطة عمليات مسح الجيب
- قياس استجابة الدافع مع عمليات مسح الجيب وخطط تعديل السعة
- تحسين إشارة كنس الجيب الأسية (ESS) لقياسات في الموقع على حواجز الضوضاء