Kırpma (sinyal işleme) - Clipping (signal processing)

Bir osiloskop bir amplifikatör "kırpma" ekranı. Amplifikatör temiz bir çıktı vermelidir sinüs dalgası yuvarlak üstleri ve altları vardır, ancak bunun yerine düz olarak kesilir veya "kırpılır".

Kırpma bir biçimdir çarpıtma sınırlayan sinyal bir eşiği aştığında. Bir sinyal, bir tarafından kaydedildiğinde kırpma meydana gelebilir. sensör ölçebileceği veri aralığı üzerinde kısıtlamaları olan, bir sinyal olduğunda meydana gelebilir sayısallaştırılmış veya herhangi bir zamanda meydana gelebilir. analog veya dijital sinyal özellikle varlığında dönüştürülür kazanç veya aşma ve aşma.

Kırpma, sinyalin kesin olarak eşikte sınırlı olduğu ve düz bir kesme oluşturduğu durumlarda zor olarak tanımlanabilir; veya kırpılan sinyalin orijinali düşük bir kazançla takip etmeye devam ettiği durumlarda yumuşak olarak tanımlanabilir. Sert kırpma birçok yüksek frekansla sonuçlanır harmonikler; yumuşak kırpma, daha az yüksek dereceli harmonik ve intermodülasyon distorsiyon bileşeni ile sonuçlanır.

Ses

Bu PCM dalga formu kırmızı çizgiler arasında kırpılır

İçinde frekans alanı kırpma, yüksek frekans aralığında güçlü harmonikler üretir (kırpılan dalga formu bir kare dalgası ). Sinyalin ekstra yüksek frekanslı ağırlıklandırması, tweeter sinyal kesilmemesine göre daha büyük olasılıkla hasar.

Birçok elektro gitar oyuncular kasıtlı olarak aşırı hız istenen sesi elde etmek için kırpmaya neden olmak için amplifikatörleri (veya bir "fuzz kutusu" ekleyin) (bkz. gitar distorsiyonu ).

Genel olarak, kırpmadan kaynaklanan bozulma istenmeyen bir durumdur ve bir osiloskop duyulmasa bile.[1]

Görüntüler

Öne çıkan vurgular gösteren örnek resim. Üst: orijinal görüntü, alt: kırmızıyla işaretlenmiş, dışarıya üflenen alanlar

Görüntü alanında kırpma şu şekilde görülür: doymamış (soluk) saf beyaza dönüşen parlak alanlar renk bileşenleri klips.

Nedenleri

Analog devre

Bir devre tasarımcısı kasıtlı olarak bir kesme makinesi veya kelepçe bir sinyali istenen aralıkta tutmak için.

Bir amplifikatör, destekleyebileceğinden daha fazla güce sahip bir sinyal oluşturmak için itildiğinde, sinyali yalnızca maksimum kapasitesine kadar yükseltecek ve bu noktada sinyal daha fazla güçlendirilmeyecektir.

  • Bir entegre devre veya ayrık katı hal amplifikatör, beslediği voltajdan daha büyük bir çıkış voltajı veremez (genellikle, kullanılan işlemsel amplifikatörler için 24 veya 30 voltluk bir yayılma) hat düzeyi ekipman).
  • Bir vakum tüpü sadece sınırlı sayıda taşıyabilir elektronlar boyutuna, sıcaklığına ve metallerine bağlı olarak belirli bir süre içinde.
  • Bir trafo (en yaygın olarak tüp ekipmanında aşamalar arasında kullanılır), ferromanyetik çekirdek olur elektromanyetik olarak doymuş.

Dijital işleme

İçinde dijital sinyal işleme kırpılma, sinyal seçilen bir gösterimin aralığı ile sınırlandırıldığında meydana gelir. Örneğin 16 bit kullanan bir sistemde imzalı tamsayılar, 32767 temsil edilebilecek en büyük pozitif değerdir ve işlenirken sinyalin genliği iki katına çıkarılırsa, örneklem 32000 değerleri 64000 olmalıdır, ancak bunun yerine maksimum olan 32767'ye kesilir. Kırpma, dijital sistemlerde alternatife - sarma - tercih edilir, dijital donanım Izin verilir "taşma ", görmezden gelerek en önemli bitler ve hatta bazen örnek değerin işareti, sinyalin büyük bozulmasına neden olur.

Kırpma insidansı kullanılarak büyük ölçüde azaltılabilir Kayan nokta sayıları tamsayılar yerine. Bununla birlikte, kayan noktalı sayıların kullanımı genellikle daha az etkilidir ve bazen hassas ve bir sayı çok büyük veya küçükse yine de kırpılabilirler.

Kırpmadan kaçınma

Kırpma, sinyali görüntüleyerek (örneğin bir osiloskopta) ve dalgaların üst ve alt kısımlarının artık pürüzsüz olmadığını gözlemleyerek tespit edilebilir. Resimlerle çalışırken, bazı araçlar tümünü vurgulayabilir piksel bunlar saf beyazdır ve kullanıcının daha büyük beyaz piksel gruplarını tanımlamasına ve çok fazla kırpma olup olmadığına karar vermesine olanak tanır.

Kesilmeyi önlemek için sinyal dinamik olarak bir sınırlayıcı. Dikkatlice yapılmazsa, bu yine de istenmeyen bozulmaya neden olabilir, ancak herhangi bir verinin tamamen kaybolmasını önler.

Kırpılmış bir sinyali onarmak

Kırpma meydana geldiğinde, orijinal sinyalin bir kısmı kaybolur, bu nedenle mükemmel restorasyon imkansızdır. Bu nedenle, ilk etapta kırpmanın önlenmesi çok tercih edilir. Bununla birlikte, onarım tek seçenek olduğunda amaç, sinyalin kırpılan kısmı için makul bir değişiklik yapmaktır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Zottola, Tino (1996). Vakum Tüpü ve Gitar ve Bas Amfisi Hizmeti. Cesur Strummer. s. 6. ISBN  0-933224-97-4.