.

Переходные и параметрические искажения

Переходными искажениями называют появление "посторонних" составляющих во вторичном сигнале, обусловленных свободными колебаниями в звеньях тракта. Частоты этих колебаний могут не совпадать с частотами составляющих входного сигнала. Как и при нелинейных искажениях, появляются комбинационные частоты. Эти искажения возникают при изменении режима работы тракта, при изменении амплитуды входного сигнала, а также вследствие инерционности устройств обработки информации. Слуховое ощущение этих искажений сходно с ощущением нелинейных искажений.

Реальный звуковой сигнал носит импульсный характер, т.е. представляет собой непрерывный переходный процесс. Хорошая акустическая система должна иметь такие переходные характеристики, которые обеспечивали бы её способность точно преобразовывать электрический импульс в звуковой, т.е. сохранять форму и продолжительность импульса.
Переходные искажения заключаются в том, что при подведении к преобразователю напряжения развиваемое им звуковое давление, не сразу достигает определённого значения, а нарастает постепенно и не сразу спадает до нуля при выключении подводимого напряжения. Причина ПИ — инерция и упругость элементов преобразователей. Свободная составляющая колебаний подвижной системы головок неизбежно порождает призвук. Заметность этого призвука зависит от его продолжительности — временного интервала, в течение которого амплитуда свободной составляющей колебания уменьшается в 20 раз. Продолжительность призвука связана с добротностью головки и частотой её механического резонанса Для СЧ-головок продолжительность призвука не должна быть более 0,2 мс, для НЧ-головок — не более 5 мс.
Эффект Хааса (Haas).  В случае прихода к ушам 2-х одинаковых звуковых сигналов с временным интервалом между ними 5…40 мс слух воспринимает их как один сигнал, при интервале более 40…50 мс (это значение колеблется у разных авторов от 30 до 300 мс) — раздельно.
Переходные характеристики АС зависят от степени электромеханического демпфирования подвижной системы динамических головок. Демпфирование подразделяют на несколько видов: электрическое, механическое, акустическое. Из них механическое демпфирование обеспечивается за счёт трения в подвижной системе. Акустическое демпфирование выполняют заполнением пространства вблизи головки звукопоглощающим материалом — эффективно действует от самых низких звуковых частот до 4…5 кГц. Однако наибольший вклад в демпфирование вносит выходное сопротивление усилителя, особенно транзисторного. Чем меньше выходное сопротивление, тем больше наведённый в катушке ток, а соответственно, и тормозящая сила. Это в значительной степени и определяет разность звучания одной и той же АС с различными усилителями. Каждый электрический импульс звукового сигнала выводит диффузор динамической головки из положения равновесия, чем вызывает его дополнительные затухающие колебания на частоте механического резонанса. Следовательно, преобразование электрического сигнала в акустический сопровождается специфическими искажениями из-за наложения на звуковой сигнал собственных колебаний диффузора. В отличие от НЧ-головок, у которых частота резонанса находится внутри воспроизводимого ими диапазона частот, резонансные частоты СЧ- и ВЧ-головок, как правило, лежат ниже воспроизводимого диапазона, и чем ниже, тем лучше. Поэтому при снятии АЧХ громкоговорителя по звуковому давлению (т.е. при плавном изменении частоты сигнала и постоянном его уровне) резонансные свойства СЧ- и ВЧ-головок никак не проявляются и на результирующей АЧХ не отражаются. Реальный звуковой сигнал носит импульсный характер с широким динамическим диапазоном. Поэтому при резком изменении сигнала возникают условия для продолжения колебаний на частоте механического резонанса. Таким образом, резонансные свойства СЧ- и ВЧ-головок, в зависимости от схемы кроссовера и удаления от частоты раздела, могут существенно влиять на качество звуковоспроизведения. Переходные искажения, обусловленные высокой добротностью подвижной системы головки на частоте основного резонанса, особенно заметны на слух на средних частотах. Они придают звучанию металлический оттенок, лишают его прозрачности
В СЧ- и ВЧ-головках эффективные меры снижения ПИ следующие:

  •  увеличение демпфирования в диффузорах (вибропоглощающие покрытия, пропитки, спецматериалы и т.п.);
  •  увеличение жёсткости диффузора правильным выбором формы образующей и распределением толщины диафрагмы.

 К параметрическим искажениям относятся автопараметрический резонанс и детонация. Первый вид искажений наблюдается в громкоговорителях, второй - в системах записи звука. Автопараметрический резонанс выражается в появлении колебаний с частотами, кратными дробной величине частоты основного колебания. Характер этих искажений сходен со звучанием нелинейных искажений на низких частотах. Детонация сигнала выражается в изменении частоты вторичного сигнала по отношению к частоте первичного. Эти искажения прослушиваются и виде "плавания" частоты сигнала, а при быстрых изменениях - в виде хрипов и дребезжания.