Vad är förvrängning?

Vad är distorsion?

Definition av distorsion

Distorsion hänvisar till ändringar i signalen under överföring, bearbetning eller lagring som inte är förenliga med den ursprungliga signalen.

Klassificering av distorsion

Linjär distorsion

• Amplituddistorsion: Amplitudförhållandet mellan olika frekvenskomponenter i signalen ändras. Till exempel kan i ljudsystem amplituden för de högfrekventa komponenterna dämpas, vilket kan göra ljudet trött.

• Fasedistorsion: Faserelationen mellan olika frekvenskomponenter i signalen ändras. Detta kan påverka tidsdomäneegenskaperna hos signalen, såsom formen på impulsresponsen.

Icke-linjär distorsion

• Harmonisk distorsion: När signalen passerar genom ett icke-linjärt system genereras en harmonisk komponent som är ett heltalsmultiplar av frekvensen hos inmatningsignalen. Till exempel kan i en förstärkare, om inmatningsignalen är en sinusvåg, genereras andraharmoik, tredje-harmoik, etc. Harmonisk distorsion kan göra ljudet skärande eller brusigt.

• Intermodulationsdistorsion: När flera signaler med olika frekvenser passerar samtidigt genom ett icke-linjärt system genereras nya frekvenskomponenter, och dessa nya frekvenser är linjära kombinationer av frekvenserna hos inmatningsignalen. Intermodulationsdistorsion kan leda till signalinterferens och ökade bitfelshastigheter i kommunikationssystem.
  

Orsak till distorsion

• Icke-linjäritet hos kretsbeståndsdelar: såsom transistorer, dioder och andra beståndsdelar visar icke-linjära egenskaper när de arbetar med stora signaler.

• Sättning av förstärkaren: När inmatningsignalen är för stor går förstärkaren in i sättning, vilket resulterar i distorsion av utmattsignalen.

• Frekvenssvar av filtret: Frekvenssvarsegenskaperna hos filtret är ojämna, vilket resulterar i ändringar i amplituden och fasen av signalen.

• Icke-linjära effekter i signalvägen: såsom icke-linjära effekter av kablar, dålig kontakt hos kopplingar, etc.

Påverkan

Effekter på ljud- och bildsignaler

I ljudsystem kan distorsion försämra ljudkvaliteten, vilket kan orsaka problem som brus, distorserat ljud eller oförutsägbara volymändringar. I bildsystem kan distorsion leda till suddiga bilder, färgdistorsion, bildflimmer och andra problem.

Påverkan på kommunikationssystem

I kommunikationssystem kan distorsion minska signalens kvalitet, öka bitfelshastigheten och påverka kommunikationens tillförlitlighet. Allvarlig distorsion kan också leda till att signalen inte tas emot och dekodas korrekt.

Påverkan på mät- och reglersystem

I mät- och reglersystem kan distorsion påverka mätresultatens noggrannhet och reglersystemens stabilitet. Till exempel kan distorsion av sensorns utsignal leda till ökade mätfel, och distorsion av reglersystemets återkopplingsignal kan göra systemet instabilt eller felaktigt fungerande.

Sätt att reducera distorsion

• Välj rätt komponent

• Optimering av kretskonstruktion

• Negativ återkoppling

• Filtering

• Digital signalbehandling

Sammanfattning

Distorsion är ett vanligt problem i signalbehandling och överföring. Det är av stor betydelse att förstå klassificering, orsaker och effekter av distorsion samt att vidta effektiva metoder för att reducera distorsion för att förbättra signalens kvalitet och systemprestanda.