ل تعلم كيف يؤثر تأخير الطور على جودة الصوت

في معالجة الإشارات، يعد تأخير المجموعة وتأخير الطور وظائف تصف وقت تأخير كل مكون تردد جيبي للإشارة أثناء مرورها عبر نظام خطي ثابت زمنيًا (مثل الميكروفون، والكابل المحوري، والمكبر، ومكبر الصوت، ونظام الاتصالات، وما إلى ذلك). لسوء الحظ، غالبًا ما تعتمد هذه التأخيرات على التردد، مما يعني أن مكونات التردد الجيبي المختلفة تواجه تأخيرات زمنية مختلفة. ونتيجة لذلك، يصبح شكل موجة الإشارة مشوهًا أثناء مرورها عبر النظام، مما قد يؤدي إلى انخفاض الدقة في الفيديو والصوت التناظري، أو ارتفاع معدلات خطأ البت في تدفق البتات الرقمي.

الخلفية

وفقًا لتحليل فورييه، يمكن تمثيل الإشارة بمجموع مكونات التردد الجيبي بسعة وطور ثابتين. تعمل الأنظمة الخطية الثابتة زمنياً على معالجة كل مكون جيبي بشكل مستقل، وطبيعتها الخطية تعني أنها تلبي مبدأ التراكب.

مقدمة

خصائص تأخير المجموعة وتأخير الطور لنظام خطي ثابت زمنيًا هي وظائف للتردد وتصف وقت انتشار مكونات التردد بين مدخل ومخرج النظام. توجد مثل هذه الاستجابات الطورية المتنوعة عادةً في مجموعة متنوعة من الأجهزة مثل الميكروفونات ومكبرات الصوت ومكبرات الصوت ومسجلات الأشرطة وما إلى ذلك.

تأخير الطور

يقيس تأخير الطور بشكل مباشر تأخير الوقت لمكونات التردد الجيبي الفردية لجهاز أو نظام. عندما تكون دالة تأخير الطور لتردد معين ذات علاقة تناسبية ثابتة ضمن نطاق التردد المعتبر، فسيكون للنظام خاصية تأخير طور مسطحة مثالية، أي طور خطي.

إذا انحرف رسم بياني لتأخير الطور عن التسطح، فإنه يكشف عن اختلافات في التأخيرات الزمنية بين مكونات التردد الجيبي الفردية للإشارة، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة.

تأخير المجموعة

يعتبر تأخير المجموعة مقياسًا مناسبًا لتقييم خطية الطور فيما يتعلق بالتردد في نظام التعديل. بالنسبة للإشارات المعدلة، يتم نقل معلومات الإشارة بالكامل بواسطة حزم الموجات.

يرجع السبب في ذلك إلى أن تأخير المجموعة يعمل فقط على مكونات التردد الناشئة عن الغلاف. لذلك، فإن الحساب الدقيق لتأخير المجموعة وتأخير الطور يمكن أن يعكس خصائص التأخير الزمني في نقل الإشارة.

تعديل السعة

أثناء عملية تعديل السعة، يتم تحويل مكونات التردد لإشارة النطاق الأساسي إلى نطاق تردد أعلى. من الناحية المثالية، تكون إشارة الإخراج عبارة عن نسخة متأخرة زمنياً من إشارة الإدخال. إذا كان تأخير المجموعة للنظام الداخلي مسطحًا تمامًا على نطاق التردد المطلوب، فسيكون تأخير الطور للنظام الخارجي مسطحًا أيضًا، وبالتالي القضاء على التشوه الناجم عن استجابة الطور.

تعديل الزاوية

في أنظمة تعديل الزاوية، مثل تعديل التردد أو تعديل الطور، يتم تحليل الإشارة المعدلة كقناتين مستقلتين، كل منهما لها منحنى غلاف خاص بها. إذا كان تأخير المجموعة لكل إشارة مغلف مسطحًا، فلن تتأثر جودة الإشارة بالتشويه.

نظرية

وفقًا لنظرية الأنظمة الخطية الثابتة زمنيًا، يمكن تحديد إشارة خرج النظام من خلال التفاف إشارة الإدخال واستجابة النبضة للنظام. تصف هذه العلاقة الرياضية بوضوح خصائص استجابة النظام عند ترددات مختلفة.

استجابة نظام LTI لحزم الموجات

إذا تم تشغيل النظام بواسطة حزمة موجية تتكون من موجة جيبية وغلاف سعة، فسوف تظهر إشارة الخرج تأثيرات تأخير المجموعة وتأخير الطور. قد يؤدي وجود هذه التأخيرات إلى تغيير شكل موجة الإشارة أثناء عملية الإرسال، مما يؤثر بالتالي على جودة الصوت النهائي الناتج.

التعريف الرياضي لتأخير المجموعة وتأخير الطور

تأخير المجموعة وتأخير الطور عبارة عن وظائف تعتمد على التردد ويمكن حساب تحول الطور من غير المغلف. يمكن أن يؤثر تأخير المجموعة وتأخير الطور عند تردد معين على التأخير الإجمالي للنظام، وهو أمر بالغ الأهمية لنقل الإشارات.

كما نعلم، فإن تأخير الطور وتأخير المجموعة من المؤشرات المهمة جدًا في معالجة الإشارة. فهي لا تؤثر على جودة الإشارة فحسب، بل تخلق أيضًا تجارب مختلفة لجودة الصوت في التطبيقات العملية. حسنًا، هل لاحظت يومًا تأثير التأخير وراء جودة الصوت المختلفة؟

Trending Knowledge

سر معالجة الإشارات: كيف يختلف تأخير المجموعة عن تأخير الطور؟
في مجال معالجة الإشارات، يعد تأخير المجموعة وتأخير الطور وظائف أساسية تصف التأخيرات المختلفة التي تواجهها الإشارة عند المرور عبر نظام ثابت زمنيًا خطيًا (مثل الميكروفون، وخط النقل، ومكبر الصوت، ومكبر ا
لماذا تواجه الإشارات ذات الترددات المختلفة تأخيرات مختلفة في النظام؟
في مجال معالجة الإشارات، يعد تأخير المجموعة وتأخير الطور وظيفتين مهمتين تصفان وقت التأخير الذي يواجهه كل مكون تردد في الإشارة عند المرور عبر نظام خطي ثابت الزمن (LTI). تتضمن هذه الأنظمة مجموعة متنوعة
لغز تحليل فورييه: كيف يغير فهمنا للإشارات؟
أحدث تحليل فورييه ثورة في مجال معالجة الإشارات. فهو لا يسمح لنا بتحليل الإشارات المعقدة إلى أشكال موجية جيبية بسيطة فحسب، بل يساعدنا أيضًا على فهم خصائص نقل هذه الإشارات في أنظمة مختلفة. على سبيل المث

Responses