आवेग प्रतिक्रिया और गैर-रैखिक विरूपण को मापने के लिए आधुनिक विधि

2000 में, परमा विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर, एंजेलो फ़रीना ने एक साथ आवेग प्रतिक्रिया और गैर-रेखीय विकृतियों को मापने के लिए एक मूल विधि प्रस्तावित की, जिसमें तेजी से बदलती आवृत्ति (बाद में ईएसएस - घातीय साइन स्वीप) के हार्मोनिक संकेत का उपयोग किया गया।

इन विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए, परीक्षण किए गए डिवाइस पर ईएसएस सिग्नल के प्रभाव को रिकॉर्ड करना और मूल ईएसएस सिग्नल के साथ रिकॉर्ड किए गए सिग्नल के पारस्परिक सहसंबंध समारोह को खोजने के लिए आवश्यक है, लेकिन आयाम में संशोधित किया गया है (अधिक जानकारी के लिए, ए। फारिन की सार्वजनिक जानकारी देखें)।

परिणाम आवेग विशेषताओं (IH) का एक सेट है, जिनमें से अंतिम उपकरण का एक रैखिक आवेग प्रतिक्रिया है। यह डिवाइस के द्विघात गैर-अशुद्धता की आवेग प्रतिक्रिया से पहले होता है, इससे पहले कि यह क्यूबिकल नॉनलाइनियरिटी के आवेग प्रतिक्रिया है, आदि। व्यवहार में, 20 ऑर्डर तक की गैर-आवश्यकताओं को ठीक करना संभव है।



यह सुविधा (रैखिक आवेग प्रतिक्रिया से nonlinearity उत्पादों की जुदाई) अन्य तरीकों की तुलना में ईएसएस विधि का एक अनूठा लाभ है। ईएसएस विधि के अन्य फायदे हैं:

• यादृच्छिक शोर के लिए प्रतिरोध में वृद्धि। ऐसा इसलिए है क्योंकि हार्मोनिक सिग्नल प्रत्येक समय अंतराल में एक बहुत ही संकीर्ण आवृत्ति अवधि "स्कैन" करता है, जो परिणामस्वरूप आवेग प्रतिक्रिया में यादृच्छिक शोर के स्तर को कम करता है। ईएसएस सिग्नल जितना लंबा होगा, उतना ही ध्यान देने योग्य शोर में कमी का प्रभाव होगा।
• उपयोग में आसानी। संपूर्ण डिकोडिंग प्रक्रिया कई एफएफटी गणनाओं के लिए नीचे आती है।
• माप प्रक्रिया को स्वचालित करने की क्षमता।

रैखिक आवेग प्रतिक्रिया के सापेक्ष विकृति विशेषताओं का स्थान निम्नलिखित नियम से पाया जा सकता है: यदि ईएसएस सिग्नल की आवृत्ति 1 ऑक्टेव प्रति सेकंड की गति से बढ़ जाती है, तो रैखिक-आवेग प्रतिक्रिया से पहले दूसरे क्रम की nonlinearity विशेषता दूसरे स्थान पर स्थित होगी; 4th ऑर्डर नॉनलाइनरिटी विशेषता 2nd ऑर्डर की विशेषता, आदि से 1 सेकंड पहले स्थित होगी।

स्पष्ट लाभ के बावजूद, ईएसएस विधि में आवेदन की अपनी सीमा है। विधि का लेखक स्वयं निम्नलिखित प्रतिबंधों को सूचीबद्ध करता है:

• परिणामस्वरूप आवेग प्रतिक्रिया, साथ ही इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया, ध्यान देने योग्य असमानता ("बज") है
• समय अक्ष की अस्थिरता के लिए विधि संवेदनशील है।

आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता और आवेग प्रतिक्रिया को कम करने के लिए। ए। फरिना ने आयाम (फीका-इन) में ईएसएस सिग्नल की शुरुआत को संशोधित करने, साथ ही साथ विभिन्न फ़िल्टरिंग तकनीकों को लागू करने का सुझाव दिया है।

एक अन्य उत्साही, काटजा वैटर ने अपने शोध में, इस तथ्य से संबंधित एक और समस्या की खोज की कि सिग्नल के प्रत्येक सप्तक शून्य चरण में शुरू नहीं होते हैं। यह हार्मोनिक्स के माप पर एक त्रुटि लगाता है। समाधान के रूप में, लेखक ने ईएसएस सिग्नल के गठन के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रस्तावित किया: प्रत्येक सप्तक एक शून्य चरण से शुरू होना चाहिए।

ईएसएस विधि के आवेदन के व्यावहारिक उदाहरण।

MATLAB में चयन और मॉडलिंग करके, सिग्नल किनारों के आयाम मॉड्यूलेशन के साथ, 43 सेकंड की अवधि, 11 ऑक्टेव (11.7-24000 हर्ट्ज) की अवधि के साथ एक ईएसएस सिग्नल उत्पन्न किया गया था। इससे माप रेंज (22 और 23000 हर्ट्ज) के किनारों पर एक आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता 0.2dB और सापेक्ष त्रुटि स्तर <-140dB प्राप्त करना संभव हो गया।

तुल्यकारक सेल विशेषताओं (आवृत्ति सुधारक) का मापन।

परिचालन एम्पलीफायरों पर इकट्ठे इक्वलाइज़र को स्थापित करते समय ईएसएस विधि बहुत उपयोगी निकली। योजना में अस्थिरता दिखाई दी, जिसका कारण विश्लेषण करना मुश्किल था। ईएसएस पद्धति का उपयोग करते हुए, यह निर्धारित करना संभव था कि डिवाइस ने तुल्यकारक की आवृत्ति रेंज में गैर-रैखिक विकृतियों को बढ़ाया था।

एक कंप्यूटर ऑडियो कार्ड की विशेषताओं का मापन।

इस उदाहरण में, ऑडियो कार्ड का आउटपुट इनपुट से जुड़ा था और डिवाइस की आवृत्ति प्रतिक्रिया के माध्यम से मापा गया था। जैसा कि आप देख सकते हैं, कुछ असमानता (20-60 हर्ट्ज के क्षेत्र में) स्वयं ईएसएस विधि की त्रुटि से जुड़ी है। असमानता में शेष योगदान ऑडियो कार्ड से संबंधित है।

लाउडस्पीकर ध्वनिक मापन

यह उदाहरण निकट क्षेत्र में स्टूडियो मॉनिटर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का माप दिखाता है। इस मामले में, सिग्नल-टू-शोर अनुपात 90 डीबी था, जबकि माप स्टूडियो के कमरे में ध्वनि के दबाव के मध्यम स्तर (90 डीबी एसपीएल से अधिक नहीं) में किए गए थे।




स्टूडियो मॉनिटर की मापा आवेग प्रतिक्रिया का लिफाफा (यह देखा जा सकता है कि माप की गतिशील सीमा 90 डीबी थी)।

कमरे की ध्वनिक विशेषताओं का मापन

यह उदाहरण एक कमरे के आवेग प्रतिक्रिया का लिफाफा दिखाता है। पुनर्मिलन का समय 3.8 सेकंड था। जैसा कि आप देख सकते हैं, ऊर्जा समान रूप से और बिना निचले स्तर तक फट जाती है।



ए। फारिन द्वारा प्रस्तावित विधि इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रो-ध्वनिक उपकरणों के उच्च-सटीक माप के साथ-साथ परिसर के ध्वनिक गुणों की अनुमति देती है। यह ज्ञात है कि इस पद्धति का उपयोग ध्वनिक माप कार्यक्रमों जैसे कि CLIO और REW में सफलतापूर्वक किया जाता है।

उपयोगी लिंक:

1. आवेग प्रतिक्रिया और एक बह तकनीक के साथ विरूपण का एक साथ माप
2. साइन स्वीप द्वारा आवेग प्रतिक्रिया माप में उन्नति
3. साइन स्वीप और आयाम मॉडुलन योजनाओं के साथ आवेग प्रतिक्रिया माप
4. शोर अवरोधों पर सीटू माप में घातीय साइन स्वीप (ईएसएस) सिग्नल का अनुकूलन