Language
Country/Area
No result found
Tahukah Anda bagaimana penundaan fase memengaruhi kualitas suara?
Dalam pemrosesan sinyal, group delay dan phase delay adalah fungsi yang menggambarkan waktu tunda setiap komponen frekuensi sinusoidal dari suatu sinyal saat melewati sistem linear time-invariant (seperti mikrofon, kabel koaksial, amplifier, speaker, sistem komunikasi, dll.). Sayangnya, penundaan ini sering kali bergantung pada frekuensi, yang berarti bahwa komponen frekuensi sinusoidal yang berbeda mengalami penundaan waktu yang berbeda. Akibatnya, bentuk gelombang sinyal menjadi terdistorsi saat melewati sistem, yang dapat mengakibatkan fidelitas rendah dalam video dan audio analog, atau tingkat kesalahan bit yang tinggi dalam bitstream digital.
Latar Belakang
Menurut analisis Fourier, suatu sinyal dapat direpresentasikan oleh jumlah komponen frekuensi sinusoidal dengan amplitudo dan fase yang tetap. Sistem linear time-invariant memproses setiap komponen sinusoidal secara independen, dan sifat liniernya berarti bahwa komponen-komponen tersebut memenuhi prinsip superposisi.
Pendahuluan
Karakteristik penundaan grup dan penundaan fase dari sistem linear yang tidak berubah terhadap waktu adalah fungsi frekuensi dan menggambarkan waktu perambatan komponen frekuensi antara masukan dan keluaran sistem. Respons fase yang bervariasi seperti itu umumnya ditemukan dalam berbagai perangkat seperti mikrofon, amplifier, pengeras suara, perekam pita, dll.
Penundaan Fase
Penundaan fase secara langsung mengukur penundaan waktu komponen frekuensi sinusoidal individual dari suatu perangkat atau sistem. Ketika fungsi penundaan fase dari frekuensi tertentu memiliki hubungan proporsional yang konstan dalam rentang frekuensi yang dipertimbangkan, sistem akan memiliki sifat penundaan fase datar yang ideal, yaitu fase linear.
Jika grafik penundaan fase menyimpang dari kerataan, hal itu menunjukkan perbedaan dalam penundaan waktu antara komponen frekuensi sinusoidal individual dari sinyal, yang akan menyebabkan distorsi sinyal.
Penundaan Grup
Penundaan grup merupakan metrik praktis untuk mengevaluasi linearitas fase terhadap frekuensi dalam sistem modulasi. Untuk sinyal termodulasi, informasi sinyal sepenuhnya dibawa oleh paket gelombang.
Hal ini dikarenakan penundaan grup hanya beroperasi pada komponen frekuensi yang berasal dari amplop. Oleh karena itu, perhitungan akurat penundaan grup dan penundaan fase dapat mencerminkan karakteristik penundaan waktu dalam transmisi sinyal.
Modulasi Amplitudo
Selama proses modulasi amplitudo, komponen frekuensi sinyal pita dasar digeser ke rentang frekuensi yang lebih tinggi. Idealnya, sinyal keluaran merupakan versi waktu tunda dari sinyal masukan. Jika penundaan grup sistem internal benar-benar datar pada rentang frekuensi yang diinginkan, penundaan fase sistem eksternal juga akan datar, sehingga menghilangkan distorsi yang disebabkan oleh respons fase.
Modulasi Sudut
Dalam sistem modulasi sudut, seperti modulasi frekuensi atau modulasi fase, sinyal termodulasi dianalisis sebagai dua saluran independen, masing-masing dengan kurva amplopnya sendiri. Jika penundaan grup dari setiap sinyal amplop datar, kualitas sinyal tidak akan terpengaruh oleh distorsi.
Teori
Menurut teori sistem linear invarian waktu, sinyal keluaran sistem dapat ditentukan oleh konvolusi sinyal input dan respons impuls sistem. Hubungan matematis ini dengan jelas menggambarkan karakteristik respons sistem pada frekuensi yang berbeda.
Respon sistem LTI terhadap paket gelombang
Jika suatu sistem digerakkan oleh paket gelombang yang terdiri dari gelombang sinus dan amplop amplitudo, sinyal keluaran akan menunjukkan efek penundaan grup dan penundaan fase. Adanya penundaan ini dapat menyebabkan bentuk gelombang sinyal berubah selama proses transmisi, sehingga memengaruhi kualitas suara keluaran akhir.
Definisi Matematis dari Group Delay dan Phase Delay
Group delay dan phase delay adalah fungsi yang bergantung pada frekuensi dan pergeseran fase dari yang tidak dibungkus dapat dihitung. Group delay dan phase delay pada frekuensi tertentu dapat memengaruhi keseluruhan delay sistem, yang sangat penting untuk transmisi sinyal.
Seperti yang kita ketahui, phase delay dan group delay merupakan indikator yang sangat penting dalam pemrosesan sinyal. Keduanya tidak hanya memengaruhi kualitas sinyal, tetapi juga menciptakan pengalaman kualitas suara yang berbeda dalam aplikasi praktis. Nah, pernahkah Anda memperhatikan efek delay di balik kualitas suara yang berbeda?
